Austausch lampengepumpter Laser durch Diodenlaser reduziert Stromkosten

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Auch die bereits eingefahrenen Prozessparameter können weiter verwendet werden. Außerdem benötigen die kompakt gebauten Scheibenlaser deutlich weniger Platz als die lampengepumpten Strahlquellen.

Scheibenlaser ermöglichen auch Remote-Laserschweißen

Anwender, die zukünftig auch das Remote-Laserschweißen in ihrer Produktion einsetzen möchten, sollten ihre lampengepumpten Festkörperlaser gegen Scheibenlaser mit hoher Strahlqualität austauschen. Mit einer Strahlqualität von 8 mm*mrad ist der diodengepumpte Scheibenlaser Trudisk 4002 in der 4-kW-Ausführung für sämtliche bisherigen Anwendungen eines lampengepumpten Festkörperlasers geeignet und bietet gleichzeitig die nötige Flexibilität, Bauteile aus der Distanz zu schweißen (Bild 3).

Geht es um den Ersatz von lampengepumpten Lasern, können die Arbeitsoptiken weiterverwendet werden. Die gute Strahlqualität lässt sich allerdings nur mit neuen Laserlichtkabeln nutzen, die einen kleineren Durchmesser haben. Die Investitionskosten für einen diodengepumpten Scheibenlaser mit bester Strahlqualität liegen darum etwas höher als bei einem Scheibenlaser mit geringerer Strahlqualität.

Beim Ersatz durch Diodenlaser sind neue Lichtleitkabel erforderlich

Eine weitere Möglichkeit, lampengepumpte Festkörperlaser zu ersetzen, sind moderne Diodenlaser wie die Trudiode-Serie von Trumpf. Sie erreichen mit 30 mm*mrad annähernd die Strahlqualität lampengepumpter Festkörperlaser und können einen Großteil ihrer Anwendungen bedienen.

Für den Austausch bestehender Produktionslaser sind sie zwar die energieeffizienteste Alternative, zusätzliche Investitionskosten sind jedoch für neue Lichtleitkabel und Bearbeitungsoptiken erforderlich. Weil lampengepumpte Festkörperlaser mit einer Wellenlänge von 1064 nm arbeiten, Diodenlaser aber mit 900 bis 1000 nm, ist beim Einsatz eines Diodenlasers der Tausch der Lichtleitkabel nötig.

Auch die Arbeitsoptik muss bei einem Wechsel auf einen Diodenlaser in der Regel ausgetauscht werden. Die erzielbaren Energieeinsparungen zwischen dem Scheibenlaser Trudisk 4006 und einem Diodenlaser sind so gering, dass sie oft durch den zusätzlichen Invest für Lichtleitkabel und Optiken übertroffen werden.

Beim Lasertausch auch die Systemtechnik berücksichtigen

Neben den Investitionskosten muss die Systemtechnik beim Lasertausch ebenfalls in die Überlegungen mit einbezogen werden. Denn nur mit einer optimalen Gesamtlösung lässt sich qualitativ hochwertig und wirtschaftlich produzieren. Laufen beispielsweise Löt- und Remote-Anwendungen auf einer Linie, sollten Entscheider aus wirtschaftlichen Gründen auf nur eine Technik setzen. Sind zwei unterschiedliche Strahlquellen im Einsatz, muss das Unternehmen Ersatzteile doppelt vorhalten.

Das betrifft alle Bauteile, die sich unterscheiden. Dazu gehören unter anderem die Laserlichtkabel, Linsen und Netzteile sowie weitere Laserkomponenten. Das führt zu doppeltem Aufwand und erhöht die Betriebskosten. Die Qualifizierung der Mitarbeiter ist ein weiterer Aspekt, der für die Konzentration auf eine Technik pro Linie spricht. Ist nur eine Strahlquelle im Einsatz, müssen die Mitarbeiter der Instandhaltung auch nur auf einen Lasertyp geschult werden.

Anwender, die ihre lampengepumpten Festkörperlaser austauschen, ohne das Anwendungsspektrum erweitern zu wollen, sind mit dem Trudisk 4006 oder einem Diodenlaser optimal beraten. Ist zusätzlich geplant, das Remote-Laserschweißen in den Produktionsprozess zu integrieren, sollten Anwender auf den Trudisk 4002 mit seiner hohen Strahlqualität setzen. Dabei muss jeder Fall individuell betrachtet und entschieden werden.

* Dr. Rüdiger Brockmann ist Leiter Branchenmanagement Automobil bei der Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH in 71254 Ditzingen

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