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LDMblue: 블루 다이오드 레이저

고출력 블루 레이저: 블루레이저 빔의 효과

LDMblue 다이오드레이저는 구리, 금 등 높은 반사율을 가진 금속의 가공에 있어 혁신적인 활용성을 갖습니다.

2kW  출력과 450nm파장의 레이저 발진기는 전세계적으로 유일무이하며 비효율적인 레이저파장에 대한 변수와 복잡함을 방지할 수 있습니다.

동시에 높은 흡수율과 효율적인 공정 구성이 가능한데, 이것은1um파장을 갖는 일반 NIR 레이저들과 비교하여 최대 20배 가까이 높은 효율에 기인합니다. 미세하게 제어가 가능한 blue 다이오드 레이저는 구리의 기화 및 불안정한 용융풀을 유발시키지 않고 안정적인 용융을 가능하게 합니다.  이는 새로운 적용 분야의 가능성을 열게 하였습니다. 대표적으로 박판 구리 소재에 대한 열전도 용접이 가능해진 것을 예로 들 수 있습니다.  

산업적으로 검증된 레이저 시스템

LDMblue는 19인치 랙마운트 디자인을 바탕으로 오랜 기간 산업에서 검증된  LDM 제품을 기반으로 제작되었습니다. 이 모듈시스템은 산업 현장에서 직접적인 유지보수 및 서비스가 가능합니다. 사전에 구비된 스페어 파트들은 사전에 교육받은 엔지니어가 간단하게 교체할 수 있습니다.  

이 서비스 컨셉 뿐만 아니라 인터페이스 및 제어시스템 등 모든 것들을 기존 LDM과 차이점이 없습니다. 제어 옵션에는 modulation 기능을 포함하고 있는데, 이 기능을 통해 반응 속도 150us 이하로 초고속 레이저 출력 제어가 가능합니다.(10% -90%)    

로 증가된 레이저 출력

레이저라인 특유의 모듈시스템은 LDMblue 레이저의 최대 출력을 점차적으로 높이고 있습니다. 동시에 다양한 다이오드 스택의 구성을 통해 다양한 빔 품질을 구현하여 공정에 따른 최적화가 가능합니다. 레이저라인만의 이 특별한 기술은 이미 알려진 다른 제품들처럼 기술적 유연함, 모듈화 그리고 고출력을 제공합니다.  

새로운 공정 개발의 기회 마련

450nm의 파장과 2kW의 레이저 출력의 조합은 높은 반사율을 가진 금속에 대한 고품질 가공에서 완전히 새로운 가능성을 열었습니다. 뿐만 아니라 재료의 표면 상태에 대한 영향을 받지 않고 가공이 가능하다는 장점을 가지고 있습니다. 예를 들어 용접부 내부의 산화 또는 spatter 발생으로 인한 pinhole이 생기지 않습니다.  이것은 전기차 분야의 배터리 생산 공정에서 전극의 용접 품질 향상에 대한 새로운 시각을 제공합니다. 세계 최초로 선보인2000 W 블루레이저는 가까운 미래에 Cu cladding과 같은 새로운 공법 적용이 기대됩니다. 비철금속과 구리용접 링크를 클릭하시면 더 자세한 정보를 읽어 보실 수 있습니다.

박판 용접

기존의 공법으로는 동박과  동판을 완벽하게 용접하는 것인 어려웠지만 LDMblue의 출시로 이제는 가능해졌습니다. 더 나아가 구리와 다른 금속 종류를 접합하는 것도 가능합니다. 예를 들어 구리와 알루미늄 또는 구리와 철 등이 있습니다. 기존에는 반드시 구리가 아래쪽에 위치해야 했고, 구리와 접합 할 수 있는 금속의 종류가 한정되어 있었지만 이제는 위치에 구애 받지 않고, 소재의 확대 적용 또한 가능하게 되었습니다. Blue 파장을 통해 가능해진 conduction용접은 높은 갭 브리징 성능을 보장하고, 엣지 또는 맞대기 용접과 같은 다양한 형상에 적용이 가능하게 되어 부품 설계의 자율성을 증대시키고 재료의 효율성을 높이는 것이 가능해졌습니다.

기술적인 장점에 대한 개요

  • 450nm 파장 및 kW 단위의 레이저출력(CW)
  • 빠른 출력 제어 속도와  power modulation
  • 높은 반사율을 가진 금속에 적합한 흡수율
  • 효용적인 시스템 구조
  • 용융풀이 안정적으로 생성되는 특성을 통해 안정적이고 고품질 공정 구현 가능
  • 동박과 구리판의 겹치기 용접
  • 이종 금속 용접
  • 19인치 랙 마운트 타입으로 기존 시스템에 쉽게 설치 가능

산업에서 블루레이저의 도입

3년 동안 높은 사양의 레이저 고출력레이저연구(EffiLAS)와 BMBF와 함께 처음으로 블루다이오드 레이저를 개발하였고, 첫 사용가능성에 중점을 뒀습니다. 세계적으로 유일한 개발로 레이저기술의 새로운 가능성을 열었습니다.: 재료공정에서 레이저빔의 육안으로 볼 수 있는 파장길이범위

레이저는 많은 산업의 적용에서 훌륭한 결과를 내겠다는 목표를 가지고 있습니다.

비철금속 특히 구리 가공에서 가시광선은 맞지 않습니다. 근본적인 이유는 비철금속 가공에서 이 파장길이 범위 내 레이저 빔내에서 아주 약하게 흡착하기 때문입니다. 이를 통해서 용접과정에서 자주 견고하지 않게 되고 용접실수가 제조과정에서 따르게 됩니다. 높은 흡수율을 이끌어 내려면 450nm의 블루레이저 빔의 짧은 파장길이로 작업하는 것이 이상적입니다. 여러 부분에서 높은 흡수율은 고품질과 균등한 용접 결과를 구리레이저가공작업에서 가능하게 합니다.

블루 레이저빔의 가능성은 구리, 금속, 또한 여러 금속 종류의 비철금속의 레이저 가공에서의 새로운 활용범위를 넓혔습니다. 특히나 새로운 세대의 에너지와 대체기술 사이의 제조과정에서 블루 레이저의 새로운 가능성이 주목 받고 있습니다. 전기자동차의 생산에서 화물차 같은 경유차보다 8킬로그램 더 많은 구리가 들어갑니다.

작은 차이이지만 전체적으로 보면 블루레이저의 활용가능성이 넓다고 볼 수 있습니다. 예를 들면, 배터리 생산과정에서 10마이크로미터의 얇은 구리판을 접합시키고 다른 금속과도 접합시킵니다. 블루 스펙트럼광선이 처음으로 고효율 다이오드레이저의 활용을 통해 이 작업을 가능하게 하였습니다. 확실히 더 많은 구리금속이 풍력발전기의 생산과정에서 요구되고 있습니다. 거대한 풍력발전기의 블레이드(날개)에 30톤에 가까운 구리가 들어갔습니다. 특히나 전자기술의 활용에서 높은 브레이징 품질을 통해 공정과정에 적합합니다.- 특별히 열처리를 통한 브레이징작업을 통한 전자제품의 부품들의 생산에서 두드러집니다. 전자기술활용에서부터 블루레이저는 새로운 파장길이 장식품 제조에서도 금공정을 가능하게 되었습니다.

급진적인 기술발전과 함께 가까운 미래에 많은 분야에서의 활용을 기대하고 있습니다. 급진적은 기술반전을 통해 새로운 파장길이를 가진 고출력다이오드레이저는 산업적 제조업에서 발전을 거듭하고 있습니다.

 

광학적 사양

최대 출력(CW)*300 W500 W1.000 W1.500 W2.000 W
빔품질20 mm.mrad60 mm.mrad40 mm.mrad60 mm.mrad60 mm.mrad
광케이블400 µm [NA 0,1]600 µm [NA 0,2]400 µm [NA 0.2]600 µm [NA 0,2]600 µm [NA 0,2]
최소 빔직경 @ f = 100 mm200 µm600 µm400 µm600 µm600 µm
Fiber-coupling unitLLK-D/Auto
광케이블 길이20m 로 파이버 길이 연장
출력 안정성2 시간이상에서 < +/- 2%
파장 범위445 nm +/- 20 nm

*5m  파이버 출력 사양

기계적 사양

VG5H무게 약 50 kg, 크기 : 19인치 랙 마운트 5U(220 mm), 깊이 636 mm
VG7H

무게 약110 kg,  크기: 19인치 랙 마운트 7U(312mm), 깊이 766 mm