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Erfüllter Leistungswunsch Ein-Kilowatt-Boost für die Fertigung mit dem UKP-Laser

Quelle: Fraunhofer-ILT 3 min Lesedauer

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Mit einer neuen, für den industriellen Einsatz konzipierten Ultrakurzpuls-Laserstrahlquelle von Trumpf werde sich das Einsatzspektrum der UKP-Laserbearbeitung deutlich ausweiten.

Hier blickt man auf etwas, auf das sich die Industrie in Sachen Ultrakurzpuls-Laserbearbeitung schon lange gefreut hat, wie Trumpf und das Fraunhofer-ILT betonen. Denn mit dem Trumicro 9000 kommt der erste Ein-Kilowatt-UKP-Laser zur Anwendung. Die Forscher werden ihn testen.(Bild: Fraunhofer-ILT / R. Baumgarten)
Hier blickt man auf etwas, auf das sich die Industrie in Sachen Ultrakurzpuls-Laserbearbeitung schon lange gefreut hat, wie Trumpf und das Fraunhofer-ILT betonen. Denn mit dem Trumicro 9000 kommt der erste Ein-Kilowatt-UKP-Laser zur Anwendung. Die Forscher werden ihn testen.
(Bild: Fraunhofer-ILT / R. Baumgarten)

Im Rahmen des Fraunhofer-Clusters CAPS möchten Forscher klären, wie Hochleistungs-Strahlquellen das Einsatzspektrum der UKP-Lasermaterialbearbeitung erweitern können. Mit entsprechenden Versuchen wird ein Team dieser Frage in den nächsten Monaten systematisch auf den Grund gehen. Im Zentrum steht dabei die neue UKP-Strahlquelle von Trumpf, die eine mittlere Laserleistung von einem Kilowatt ins Feld führt. Im Zuge einer bilateralen Kooperation stellen die Ditzinger Laserexperten dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) den neuen Trumicro 9000 zur Verfügung. Mit dem Vorstoß in den Kilowattbereich bietet diese Strahlquelle die vielfache mittlere Leistung der aktuell leistungsstärksten UKP-Laser für die Industrie, wie man betont. Auch ihre Pulsenergie von 10 Millijoule übersteige das bisherige Niveau deutlich. Mit unter 900 Femtosekunden Pulsdauer, zahlreichen Burst-Optionen und sehr hoher Strahlqualität (M² < 1,3) nebst hoher Flexibilität bei verschiedenen Arbeitspunkten und den von Trumpf-Industrielasern gewohnten Bedienstandards habe das Lasersystem das Potenzial, jenen Produktivitätsschub in der UKP-Materialbearbeitung auszulösen, auf den viele Anwender warteten. Erstmals, erklären die ILT-Forscher, steht damit eine Kilowatt-Strahlquelle zur Verfügung, die wie etablierte UKP-Industrielaser der 200-Watt-Klasse performen. Im Zentrum wird dabei die Frage stehen, mit welchen Prozessführungsstrategien und Systemauslegungen sich die hohe mittlere Leistung optimal für die Bearbeitung der jeweiligen Werkstücke nutzen lässt.

Leistungs-Push durch Kombination von Bekanntem ...


Durch die Kombination von erprobten Trumpf-Bausteinen in der Verstärkerkette ist es nämlich gelungen, sowohl die maximale Einzelpulsenergie als auch die resultierende mittlere Leistung deutlich zu steigern. Dass die neue Strahlquelle trotz ihrer hohen Leistung die UKP-typische Strahlqualität erreicht, liegt nach Aussage von Trumpf daran, dass die Entwickler auf einen umfassenden Erfahrungsschatz zugreifen konnten, der sich auf diverse Leistungsklassen aufbaut, denen jeweils unterschiedliche Verstärkertechnologien zugrunde liegen. Darunter finden sich Faser-, Scheiben- und Slab-Verstärker. Außerdem dieser Vielfalt innerhalb des UKP-Portfolios kommen noch Erkenntnisse aus der Komponentenentwicklung für Dauerstrich (CW)- und Kurzpulslaser hinzu. So war der Hauptverstärker des neuen Trumicro 9000 – eine so genannte Multi-Pass-Zelle – ursprünglich für die Verstärkung von Nanosekundenpulsen im Leistungsbereich von drei Kilowatt im Einsatz. Das Übertragen solcher erprobter Komponenten auf die UKP-Strahlquelle habe dafür gesorgt, dass diese auf Anhieb industriellen Anforderungen genügt habe.

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