Laserline präsentiert aktuell den weltweit ersten blauen Diodenlaser mit 3 kW CW-Ausgangsleistung. Er optimiert vor allem das Schweissen, Schneiden, Auftragen und 3D-Drucken von Bauteilen aus Kupfer.

Kupfer mit Laser zu bearbeiten, gelingt nur mit blauem Laserlicht. Allerdings sind Laser mit dem geeigneten Lichtspektrum nur schwierig und aufwendig zu verwirklichen. Der im nordrhein-westfälischen Mül­heim-­Kärlich tätige Hersteller Laserline hat nunmehr seine bereits im Jahr 2019 vorgestellte innovative Laserquelle optimiert. Seinerzeit konnte der blaue Diodenlaser etwa 1 kW Dauerleistung bereitstellen. Inzwischen ist der blaue Diodenlaser so konzipiert, dass er 3 kW Dauerstrichleistung erzeugt. Damit ermöglicht er nunmehr, sehr viel wirtschaftlicher und produktiver auch grössere Bauteile aus Kupfer zu schweissen und zu beschichten. Zudem sorgt er dafür, dass man Bauteile aus reinem Kupfer auch generativ fertigen kann. Das ist speziell für die künftige Elektromobilität und in Verbindung mit dem Versorgen und Regeln elektrischer Energie vorteilhaft.

Der erstmals zur Messe Laserworld of Photonics 2022 in München vorgestellte blaue Diodenlaser mit 3 kW hat die bisher höchste Leistungsklasse industrieller Laser im blauen Wellenlängenspektrum. Er arbeitet mit 445 nm Wellenlänge. Dieser Spektralbereich wird von Buntmetallen wie Kupfer und Gold deutlich besser absorbiert als längerwellige Infrarotstrahlung. Somit kann der blaue Laser unter anderem Bauteile aus dünnen Kupferblechen nahe an der Bauteiloberfläche wärmeleitschweissen. Darüber hinaus sorgt er für energieeffizientere Bearbeitungsprozesse. Die auf 3 kW erhöhte CW-Ausgangsleistung erschliesst zusätzliche Anwendungen. Beim Fügen und Beschichten lassen sich deutlich höhere Schneid- und Auftragsgeschwindigkeiten verwirklichen. Beim Tiefschweissen elektrischer Leiter, beispielsweise Hairpins aus Kupfer, können bei moderatem Wärmeeintrag auch grössere Querschnitte ausschliesslich mit blauen Lasern bewältigt werden. Wird mit blauen und infraroten Lasern geschweisst, vermindert der blaue Diodenlaser die vom Infrarotlaser einzubringende Energie. Das erweist sich als wirtschaftlicher. Zudem vermindert es die Emissionen von CO2. Darüber hinaus sorgt der blaue Laser mit 3 kW Leistung dafür, dass man auch grosse Bauteile aus Kupfer effizient generativ fertigen kann.

Zum deutlich wirtschaftlicheren Auftragen von Werkstoffen speziell auf grosse Bauteile steht nunmehr das Auftragsschweissen mit einem Infrarot-Diodenlaser mit 45 kW Leistung zur Verfügung. Das Verfahren hat der Hersteller gemeinsam mit dem Fraunhofer IWS bereits erfolgreich eingesetzt. Dabei konnten sogar, verglichen mit einem Plasma-­Lichtbogen-Auftragsschweissen, grössere Auftragsraten verwirklicht werden. Somit ermöglicht das Verfahren mit dem Laser grosser Leistung, wirtschaftlich und produktiv in grossen Serien zu fertigen oder auch sehr grosse Bauteile zu bearbeiten und instand zu setzen. So lassen sich innerhalb kurzer Bearbeitungszeiten grössere Flächen mit verschleissfesten Werkstoffen beschichten oder verschlissene Bereiche auffüllen. Das Verfahren eignet sich unter anderem für Kraftwerkskomponenten, für Bremsscheiben, Hydraulikzylinder und grosse Gleitlager. - kmu - SMM

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