Rezonatory laserowe TruDisk o mocy do 24 kW do cięcia, spawania, napawania i hartowania

Firma TRUMPF jest jedynym na świecie producentem laserów dyskowych na ciele stałym. Pierwszy laser dyskowy powstał już ponad 15 lat temu i od tego czasu trwa nieustanny rozwój tych urządzeń. Laser dyskowy rozwiązał dwa podstawowe problemy starszych urządzeń: niską sprawność energetyczną oraz niską jakość wiązki. Firma TRUMPF, posiadająca odpowiednie zaplecze badawcze oraz kadrę naukowców, rozwinęła technologię budowy laserów dyskowych – lasery serii TruDisk.

O serii TruDisk

Są to bardzo nowoczesne, wysokiej jakości lasery przemysłowe Yb:YAG o dużej mocy. Świetnie nadają się do pracy wielozmianowej, na hali przemysłowej, w linii produkcyjnej oraz do obsługi wielu stanowisk. Na całym świecie zostało już zainstalowanych kilkanaście tysięcy laserów TruDisk w zakresie mocy od 1 do 16 kW. Dotychczas z jednego dysku możliwe było uzyskanie mocy do 8 kW. Zaletą nowej generacji laserów dyskowych firmy Trumpf jest możliwość uzyskania mocy do 12 kW z jednego kryształu przy zachowaniu bardzo dobrej jakości wiązki. Dzięki temu znacznie poszerzony został zakres aplikacji, w których mamy prostą modułową i niezawodną strukturę z jednym kryształem w formie dysku.

Wprowadzona obecnie w zakresie mocy 6-24 kW najnowsza generacja laserów TruDisk wyróżnia się znacznie mniejszymi gabarytami oraz dużą sprawnością. Przy mocy wyjściowej 12 kW powierzchnia zajmowana przez źródło wynosi tylko ok. 1,5 m², zaś sprawność urządzenia przekracza 30%. W obudowie lasera jest zabudowany także wewnętrzny wymiennik ciepła woda – woda przystosowany do zasilania wodą o temperaturze do 28^oC. Rezonator może być zatem podłączony do centralnej instalacji wodnej i wówczas nie ma potrzeby stosowania chłodnicy.

Technologia dyskowa

Technologia dyskowa pozwala uzyskać bardzo wysoką, niezależną od mocy wyjściowej (w całym zakresie regulacji mocy lasera) jakość wiązki laserowej (parametr BPP) na poziomie od 2 do 8 mm x mrad, zależnie od modelu. Im mniejszy parametr BPP, tym mniejsza może być średnica światłowodów do przesyłania wiązki. Możemy zatem zastosować światłowód o średnicy 50-100 µm, co jest bardzo korzystne przy wycinaniu laserowym i precyzyjnym spawaniu. Dlatego TruDisk jest z powodzeniem stosowany w wycinarkach laserowych 2D i 3D. Przykładowo, do lasera o mocy 8 kW możemy podłączyć światłowód o średnicy 50 µm, a do źródła 24 kW światłowód o średnicy 100 µm.

Do rezonatora mogą być także podłączone światłowody o większej średnicy, jeśli tego wymaga technologia. Unikalną cechą źródła TruDisk jest możliwość współpracy z dwurdzeniowymi światłowodami, np. 100/400 µm, dzięki specjalnemu przełącznikowi optycznemu, który kieruje wiązkę do wewnętrznego rdzenia lub zewnętrznego pierścienia światłowodu. Pozwala to na przykład stosować jeden światłowód do cięcia i spawania w maszynach 3D lub wycinać cienkie blachy wiązką z małym ogniskiem i grube blachy wiązką o większym ognisku w wycinarkach 2D (technologia BrightLine fiber). Dwurdzeniowy światłowód pozwolił także na wprowadzenie technologii spawania BrightLine Weld, w której energia wiązki laserowej jest dzielona pomiędzy wewnętrzny rdzeń i zewnętrzny pierścień w zadanej proporcji.

Daje to duże korzyści przy spawaniu laserowym. Przede wszystkim zapewnia znaczącą redukcję odprysków, które mogą zanieczyścić detale lub elementy maszyny. Ponadto umożliwia zwiększenie wydajności procesu w porównaniu ze spawaniem ze światłowodem jednordzeniowym.

Lasery TruDisk – odporność i wyposażenie

Lasery TruDisk są odporne na odbicie wiązki od obrabianego materiału. Powracająca wiązka tylko w niewielkiej części powraca do rezonatora i nie powoduje znaczącego wzrostu gęstości energii. W efekcie nie ma ryzyka uszkodzenia rezonatora ani jego wyłączenia i przerwania procesu. Możliwa jest obróbka materiałów o dużym współczynniku odbicia, jak miedź, mosiądz, aluminium. Jest to istotna przewaga nad laserami włóknowymi, w których gęstość energii jest znacznie wyższa ze względu na małą średnicę światłowodu.

Lasery TruDisk są wyposażone w układ pomiaru mocy wyjściowej wiązki oraz automatyczną regulację mocy. Zapewnia to stabilność mocy wyjściowej w zakresie ±1%, a tym samym długookresową powtarzalność obróbki.

Uniwersalność

Lasery dyskowe serii TruDisk są bardzo uniwersalnymi urządzeniami. Szeroki zakres dostępnych mocy maksymalnych, wysoka jakość wiązki laserowej oraz możliwość podłączania plug & play światłowodów o różnej średnicy powodują, że mogą one stanowić wyposażenie istniejącej linii produkcyjnej lub mogą być zestawione z niemal dowolną stacją roboczą, zależnie od konkretnej aplikacji przemysłowej. Z wykorzystaniem tych laserów można prowadzić proces:

• spawania laserowego,
• spawania laserowego wiązką skanującą (scaner welding),
• napawania laserowego,
• cięcia laserowego,
• a także hartowania laserowego.

W ofercie firmy TRUMPF znajdują się także gotowe urządzenia z laserami serii TruDisk, jak np.

• wycinarki laserowe 2D TruLaser,
• uniwersalne centra obróbki laserowej 3D TruLaser Cell,
• zrobotyzowane stanowisko do spawania laserowego TruLaser Weld.

W przypadku jakichkolwiek pytań – jesteśmy do Państwa dyspozycji

TRUMPF Polska
ul. Połczyńska 111, 01-303 Warszawa
tel. 22 57 53 900, e-mail: info@pl.trumpf.com
kanał YouTube: https://www.youtube.com/user/TRUMPFtube

Galeria

Zobacz więcej