Laserline Hochleistungsdiodenlaser

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1 Laserline Hochleistungsdiodenlaser

2 Laserline Diodenlaser ein Paradigmenwechsel Als führender Hersteller von Diodenlasern für die Materialbearbeitung ist Laserline zum Inbegriff dieser Technologie geworden. Diodenlaser sind weltweit in Produktionsprozessen im Einsatz und stellen bei ganz unterschiedlichen Anwendungen ihre Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit unter Beweis. Laserline startete im Jahre 1997 als einer der Pioniere auf dem Gebiet der Diodenlaser für die industrielle Materialbearbeitung. Das Unternehmen konnte sich innerhalb kürzester Zeit als Technologieführer auf dem Markt etablieren und diese Position weiter ausbauen. Der erweiterte Gebäudekomplex auf dem Firmengelände in Mülheim- Kärlich bietet Platz für nachhaltiges Wachstum. Bei einer Gesamtfläche von m² steht in der Produktion mehr als ein Fünftel der Fläche als Reinraum zur Verfügung. Etablierter Technologieführer Seit 1999 hat sich etwa alle zwei Jahre die Strahlqualität oder die Maximalleistung bei gleichem Faserdurchmesser verdoppelt. Die Entwicklungen zielen neben der Steigerung der Leistungsfähigkeit der Diodenlaser auf eine kontinuierliche Erhöhung der Zuverlässigkeit der Systeme in der industriellen Produktion. Der Erfolgskurs von Laserline gründet sich auf der hohen Kompetenz seiner Mitarbeiter. Spezialisten und Allrounder ganz unterschiedlicher Fachrichtungen arbeiten zusammen, um innovative und technologisch hochwertige Produkte zu entwickeln. Unternehmensphilosophie: kreative Ideen Laserline zielt auf das kreative wie konsequente Umsetzen von neuen Ideen in industrielle Innovationen. Dies gewährleistet die Herstellung von Produkten höchster Qualität. So werden heute maßgeschneiderte Systemlösungen entwickelt, die selbst unter schwierigen Produktionsbedingungen wirtschaftlich und zuverlässig arbeiten. 2

3 1997 gegründet Hauptsitz in Mülheim-Kärlich, Deutschland Niederlassungen in den USA, Japan, China und Korea 100 Mitarbeiter in 5 Ländern Technologieführer bei Hochleistungs-Diodenlasern 3

4 Diodenlaser für Ihre Anwendung Laser sind als Werkzeug in der Augenheilkunde oder zum Schneiden und Schweißen von Metallen seit vielen Jahren etabliert. Gerade in letzter Zeit erschließen sich aber auch ganz neue Anwendungsfelder oder konventionelle Herstellungsverfahren werden mit Hilfe von Lasern verbessert. Die ersten Laser für die Materialbearbeitung waren große, stationäre Geräte mit geringem Wirkungsgrad. Dabei handelte es sich um Gaslaser oder konventionelle Festkörperlaser. Wie im letzten Jahrhundert von der Röhre zum Transistor vollzieht sich nun ein vergleichbarer Wechsel bei den Lasern hin zu hochleistungsfähigen Diodenlasern oder diodenbasierten Lasern. Ein vollkommen neuer Laser Charakteristisch für Laser von Laserline ist der direkte Einsatz von Dioden als effizienteste Form der Strahlerzeugung. Der grundlegende Vorteil von Diodenlasern liegt in der direkten Umwandlung von Strom in Licht ohne Umweg über ein Pumpmedium. Dadurch sind Diodenlaser kompakter, effizienter, mobiler und einfacher zu handhaben als alle anderen Laser. Diodenlaser überzeugen durch eine lange Lebensdauer und sind nahezu wartungsfrei. Erfolgreicher Einsatz Aus vielen industriellen Bereichen sind Diodenlaser nicht mehr wegzudenken: Das Einsatzspektrum reicht vom Metall- und Kunststoffschweißen über die Behandlung von Oberflächen bis hin zum Pumpen von Faser- und Scheibenlasern. Hoher elektrisch/optischer Wirkungsgrad von bis zu 45 % Niedrige Investitions-/Betriebskosten Hohe Zuverlässigkeit und Robustheit Hohe Mobilität und Kompaktheit Leichte Integrierbarkeit in Produktionsanlagen Sehr gute Strahlqualität Ausgeprägte Bediener- und Servicefreundlichkeit Schweißen von Aluminium 4

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6 Industriell modular und kompakt Alle Diodenlaser von Laserline basieren auf einem Baukastenprinzip und werden aus wenigen Grundkomponenten, der Strahlquelle und den optischen Komponenten sowie einer Versorgungs- und Steu e- rungseinheit mit Bedieneinheit, zusammengesetzt. Aufgrund ihrer Modularität können Diodenlaser optimal an spezifische Erfordernisse des Kunden angepasst werden. Das vereinfacht auch die Wartung und Ersatzteilbereitstellung im Servicefall. Strahlquelle In der Strahlquelle sind mehrere Diodenlaserstapel bestehend aus einzelnen Diodenbarren angeordnet. Die Anzahl der Barren pro Stapel und die Gesamtanzahl der Stapel ist abhängig von der Laserleistung und der geforderten Strahlqualität. Mit Hilfe einer einfachen, patentierten Technik werden die Strahlen der einzelnen Dioden zu einem gemeinsamen Laserstrahl überlagert und in ein Lichtleitkabel eingekoppelt. In den meisten Fällen erlaubt es der modulare Aufbau des Laserkopfes die Systeme zu einem späteren Zeitpunkt mit weiteren Stapeln zur Erhöhung der Leistung auszustatten. 6

7 Diodenlaserstapel sind das Herzstück jedes Lasers von Laserline Steuern und Versorgen Das kompakte, fahrbare Versorgungsgerät übernimmt die Steuerungs- und Überwachungsfunktionen von Laserkopf und Peripheriegeräten. Alle erforderlichen Komponenten für den Betrieb des Diodenlasers wie Netzteile, Kühlaggregat sowie die Steuerungseinheit sind als modulare, leicht austauschbare Komponenten integriert. Das Versorgungsgerät beinhaltet außerdem alle Kunden- und Teleservice- Schnittstellen. Die Mobilität der Versorgungsgeräte eröffnet eine bisher nicht gekannte Flexbilität im Produktionseinsatz, da nun ein Laser im Bedarfsfall in kürzester Zeit gegen einen Austauschlaser gewechselt werden kann. Schnittstellen Standard Bus-Kommunikation wie PROFINET, DeviceNet oder EtherNet/IP sowie analoge und digitale Schnittstellen erlauben ein leichtes Einbinden des Diodenlasers in die Steuerung einer Fertigungsanlage. Die Bedieneinheit der LDF Serie besteht aus einem LCD-Display mit Touch- Screen sowie weiteren Elementen zum Steuern des Diodenlasers. Ein umfassendes Systemmanagement, welches mehr als 70 Systemdaten vom Laserkopf bis zur Kühlung erfasst, gewährleistet eine Rund-um-die-Uhr Verfügbarkeit des Lasers. Ein zweistufiges Störungsmanagement mit Warnund Fehlermeldungen erleichtert ein frühzeitiges Reagieren auf etwaige Störungen. Höhere Strahlqualität durch Polarisationsund Wellenlängenkopplung 7

8 Maßgeschneidert: Laserstrahlquelle für Ihre Anwendung LDF-Fasergekoppelte Leistung Bei Laserlines fasergekoppeltem Diodenlaser mit Laserleistungen bis zu 15 kw wird der Laserstrahl über ein Lichtleitkabel zum Werkstück übertragen. Abhängig von der Laserleistung werden dabei Lichtleitkabel von 200 µm bis 1000 µm Durchmesser eingesetzt. Die Diodenlaser der LDF-Serie sind industrielle Arbeitspferde. Der Laserkopf ist in der kompakten Versorgungseinheit integriert, dessen Sensoren kontinuierlich den Zustand des Lasers, seiner Lichtleitkabel und Zusatzkomponenten überwacht. Das Lasersystem kann modular erweitert und der jeweiligen Anwendung angepasst werden, etwa durch das Ergänzen von Diodenlaserstapeln. Die Diodenlaser der LDF-Serie eignen sich in Verbindung mit Strahlweichen und Fasern bis über 100 Meter Länge ideal für den Mehrstationenbetrieb. Die Kompaktheit und hohe Mobilität erlaubt gerade im Mehrstationenbetrieb in der Serienproduktion ganz neue Verfügbarkeitsstrategien für Diodenlaser. LDM Leistung kompakt Die fasergekoppelten Diodenlaser der LDM-Serie sind eine exzellente Wahl für OEMs, da diese kleinen, kostengünstigen und dennoch leistungsstarken Module einfach in Produktionsanlagen integriert werden können. Sie vereinen in einem 19-Zoll-Einschub von der Größe eines PCs sowohl den Laserkopf mit Fasereinkopplung als auch Spannungsversorgung und Mikroprozessoren zur Überwachung und Steuerung des Lasers. Durch die Reduzierung auf eine grundlegende Funktionalität und Verzicht auf eine Steuerung mit graphischer Bedienoberfläche sind Laser der LDM-Serie besonders kompakt und gewährleisten eine Zuverlässigkeit auf höchstem Standard. OEM Kundenspezifische Leistung Neben unseren Standardprodukten, bietet Laserline Sonderlösungen einschließlich direkter, nicht fasergekoppelter Diodenlaser als Pump- oder Lichtquellen sowie kundenspezifische Strahlformungen für besondere Anforderungen in der Materialbearbeitung an. Optiken Zu den Bearbeitungsoptiken von Laserline gehören sowohl Standard-Fokussieroptiken und kundenspezifische Son deroptiken als auch Zusatzkomponenten wie Pyrometer und CCD-Kameras für die Prozessbeobachtung und -regelung. Fokusvarianten und Optiken 8

9 LDF VG Power LDF VG Flex LDM kompakte Laserleistung 9

10 Lösungen für Ihre Anwendungen Diodenlaser stellen eine sehr wirtschaftliche, kompakte Wärmequelle dar, die sich für viele Anwendungen durch geeignete Zusatzkomponenten oder Sonderoptiken anpassen lässt. Häufig ermöglichen Diodenlaser ganz neue Produktionsmethoden, wenn konventionelle Verfahren wie z.b. Schweißen oder thermisch unterstützte Prozesse an Grenzen stoßen oder nicht kosteneffizient sind. Hartlöten Hartlöten und das verwandte Schweißen mit Zusatzdraht sind etablierte Fügeverfahren von metallischen Bauteilen. Ideal geeignet zum Fügen beispielsweise von Karosseriebauteilen in der Automobilindustrie sind die nahezu wartungsfreien Diodenlaser für die industrielle Serienfertigung. Die Mobilität, der geringe Flächenbedarf, der hohe Wirkungsgrad, die hohe Prozessstabilität und die Verfügbarkeit der Anlagen machen den Diodenlaser zum wirtschaftlichsten Werkzeug für Lötanwendungen. 10

11 Auftragsschweißen Schweissen von Aluminium Schweißen von Metallen Auftragsschweißen und Beschichten Diodenlaser erweisen sich immer mehr als innovative Technologie zum Auftragsschweißen und Beschichten. Der Vorteil von Diodenlasern gegenüber konventionellen Techniken kann in zwei Wörtern zusammengefasst werden: Höhere Qualität. Härten/Wärmebehandlung Mit Diodenlasern werden beim Härten alle Anforderungen an verbesserten Verschleißschutz für Maschinenbauteile, Werkzeuge sowie Zubehör- und Gebrauchsgegenstände zuverlässig abgedeckt. Die Temperaturregelung beim Härten erlaubt es, bei jedem Material die optimale Härte zu erzielen. Die Laserwärmebehandlung kann aber auch genutzt werden, um hochfeste Materialien lokal in ihrer Festigkeit zu reduzieren um in diesen Bereichen höhere Umformgrade zu ermöglichen. Schweißen von Blechen Diodenlaser werden in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen in der Blechbearbeitung der industriellen Serienproduktion eingesetzt. Wegen der kurzen Wellenlänge nah beim Absorptionsmaximum des Aluminiums, wählt die Automobilindustrie beispielsweise Hochleistungs-Diodenlasersysteme als Werkzeug für das Aluminiumschweißen im Karosseriebau. Tiefschweißen Diodenlaser erzielen inzwischen eine dem Nd:YAG-Laser vergleichbare Strahlqualität zum Tiefschweißen, was vor wenigen Jahren noch fast undenkbar war. Tiefschweißanwendungen gibt es im Bereich der Energieerzeugung sowie z. B. bei Getriebekomponenten. Tiefschweißen 11

12 Schweißen von Kunststoffen Pumpquellen Schneiden Exzellente Strahlqualität macht den Diodenlaser zu einem wirtschaftlichen Werkzeug für das Schmelz- und Brennschneiden. Diodenlaser stellen eine ideale Synthese aus Strahlqualität und Wirtschaftlichkeit dar insbesondere mit einem unübertroffenen elektrischen Wirkungsgrad von mehr als 35 Prozent. Die Kompaktheit von Diodenlasern führt außerdem zu einer bisher nicht gekannten Mobilität für diese Anwendung. Pumpquellen Moderne, diodengepumpte Festkörperlaser werden zum Schneiden dicker Bleche sowie zum Scannerstrahl- Schweißen von Metallen eingesetzt. Sie basieren entweder auf Einzeldioden oder auf Diodenlasern als Pumpquelle. Diodenlaser oder Diodenlaserköpfe von Laserline eignen sich besonders dafür, da sie mit höchster Intensität und schmaler Bandbreite eine äußerst hohe optische Effizienz beim Pumpen erzielen. Schweißen von Kunststoffen Werden hohe Qualitätsanforderungen an Dichtigkeit, Zuverlässigkeit, Reproduzierbarkeit oder Design gestellt, bieten sich Diodenlaser mit geringer und mittlerer Laserleistung zum berührungslosen und flexiblen Schweißen von thermoplastischen Werkstoffen nach dem Durchstrahlschweißverfahren an. Zu den Einsatzbereichen gehören die Automobilindustrie, die Medizintechnik und die Elektroindustrie. Faserverstärkte Bauteile Diodenlaser revolutionieren das Tapelegen und -wickeln faserverstärkter Verbundkunststoffe. Das temperaturgeregelte und lokale Aufschmelzen der Thermoplastmatrix ermöglicht eine direkte Fertigstellung des Bauteils und ersetzt die umständliche Aushärtung in einem Heißluftautoklaven. Führende Flugzeughersteller nutzen das diodenlasergestützte Tapelegen von Faserverbundkunststoffen für die Fertigung von Rumpf- und Flügelkomponenten. Härten 12

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14 Kundenservice im Fokus Angefangen von der kompetenten Beratung zur Auswahl der optimalen Strahlquelle bis zum Wartungsvertrag für den Diodenlaser in der Drei- Schicht-Produktion dreht sich bei Laserline alles um die Erfüllung der höchsten Erwartungen unserer Kunden. Unser Team von engagierten und erfahrenen Applikationsingenieuren entwickelt kreative Lösungen indivduell auf die Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten. Laserline hat darüber hinaus ein weltweites Netzwerk mit universitären Forschungseinrichtungen und Systemintegratoren geknüpft, die bei Bedarf in die Prozessentwicklung und die konkrete Anlagenkonzeption eingebunden werden. Bereits in einem frühen Stadium berücksichtigen wir die spä tere Servicestrategie und legen damit den Grundstein für eine erfolgreiche Partnerschaft und eine effiziente Produk tion. Anwendungs- und gerätespezifische Schulungen im Werk Mülheim-Kärlich oder beim Kunden stellen einen erfolgreichen und optimierten Produktionsstart sicher. Service 24/7 Service 24/7 Im Produktionseinsatz steht unser Serviceteam bereit, bei allen Fragen schnell Lösungen anzubieten. Die 24-Stunden- Hotline an sieben Tagen in der Woche und der Teleservice sind Dienste, die wir unseren Kunden selbstverständlich anbieten. Der Teleservice erlaubt es, eventuell auftretende Störungen im Lasersystem weltweit online zu diagnostizieren und in den meisten Fällen direkt zu beheben. Maßgeschneiderter Service In der Regel sind alle Ersatzteile vorrätig und können innerhalb kürzester Zeit an jeden Ort der Welt verschickt werden. Der Einbau kann wegen des einfachen, modularen Aufbaus der Diodenlaser meist durch Personal des Kunden erfolgen. Auf diese Weise wird die Leistungsfähigkeit des Lasers sichergestellt und ein kürzest möglicher Anlagenstopp gewährleistet und damit die Wirtschaftlichkeit des Lasereinsatzes erhöht. Laserline bietet darüber hinaus maßgeschneiderte Serviceverträge und Wartungsvereinbarungen an. Wartungs- und Stillstandszeiten werden so auf ein Minimum reduziert und unsere Diodenlaser erreichen eine Verfügbarkeit von über 99,5 %. 14

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16 Hauptsitz Niederlassung Distributor Laserline ist weltweit vertreten mit Niederlassungen und Distributoren in vielen Ländern. Sie finden die passende Laserline Kontaktadresse in Ihrem Land auf , Laserline GmbH. All rights reserved. Printed on environmentally friendly paper Laserline GmbH Fraunhofer Straße Mülheim-Kärlich, Germany Tel Fax sales@laserline.de Laserline Inc Wyatt Drive, Suite 9 Santa Clara, CA 95054, USA Tel Fax info@laserline-inc.com