Laserschweiß- und Schneidgerät: Technische Daten

Industrielle Lasersysteme erzielen einen echten Dual-Mode-Betrieb, indem sie das Wellenlängenfenster von 1070 nm ±10 nm nutzen, das entweder von einer JPT- oder einer Raycus-CW-Faserquelle bereitgestellt wird.

Bei dieser Wellenlänge koppelt Stahl 35 % der einfallenden Photonen, Aluminium 14 % und Kupfer 4 %, sodass derselbe Strahl ein 3 mm tiefes Stahlschmelzbad schmelzen und dennoch eine 0,2 mm dicke Kupferfolie verdampfen kann, wenn der Spot auf 30 µm verkleinert wird.

Dank dieser einzigen Wellenlänge kann eine Maschine daher vom Leitungsschweißen zum Schmelzschneiden wechseln, ohne dass die Optik ausgetauscht werden muss; man muss lediglich die Leistungsdichte und das Hilfsgas neu einstellen.

Die Impulsenergie ist der eigentliche Hebel beim Umschalten zwischen Schneiden und Schweißen.

Im Dauerstrichbetrieb (CW) werden bis zu 4 kW Durchschnittsleistung bereitgestellt, doch der interne Treiber kann den Resonator in 0,2-ms-Impulsen ansteuern; die Spitzenleistung steigt dann auf 6 kW an, was ausreicht, um 8 mm Weichstahl ohne Vorbohren zu durchdringen.

Zum Schweißen stellen Sie den Einschaltfaktor auf 100 % ein, senken die Spitzenleistung auf 3 kW und fügen einen Schwingkopf mit einer Amplitude von 2 mm hinzu; die breitere Schmelzspur benetzt die Fuge, während die geringere Spitzenleistung ein Ausbrechen des Plasmas verhindert, was bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 1 m min⁻¹ eine Eindringtiefe von 3 mm ergibt.

Ein Kühlaggregat mit geschlossenem Regelkreis hält die Temperatur der 976-nm-Pumpdioden innerhalb einer Toleranz von ±0,5 °C, da jeder Temperaturanstieg um 1 °C die Resonanzfrequenz des Resonators um 0,3 nm verschiebt – was ausreicht, um den Strahl aus dem 12-µm-Kern herauszulösen.

Der Kühler zirkuliert zudem 7 l min⁻¹ durch den Schwenkkopf und das QBH-Kabel und leitet dabei 8 kW Abwärme ab, sodass die Galvo-Spiegel unter 35 °C bleiben und die Ausrichtungsabweichung während einer 8-Stunden-Schicht unter 0,05 mrad bleibt.

Mit einer 1070-nm-Anlage, einem Kühler und einem Schwenkkopf können Sie auf die Schleifstation, den Plasmatisch und den Ofen für die Wärmebehandlung nach dem Schweißen verzichten.

Hauptmerkmale und Vorteile

Klear Laser entwickelt seine Laserschweiß- und Schneidsysteme mit dem Ziel, die Standards in der industriellen Fertigung neu zu definieren, indem langsame, mit hoher Wärmeentwicklung verbundene herkömmliche Verfahren durch photonische Präzision ersetzt werden. Wir kombinieren erstklassige Faserlaserquellen mit fortschrittlichen optischen Führungssystemen, um auch unter anspruchsvollen Einsatzbedingungen eine überragende Leistung zu gewährleisten. Diese Kombination ermöglicht es dem Bediener, nahtlos zwischen Schweißarbeiten mit großer Eindringtiefe und präzisen Schneidaufgaben zu wechseln, ohne dabei Abstriche bei der Qualität machen zu müssen.

Der Kern der Überlegenheit unserer Maschine liegt in der Verwendung hochwertiger JPT- und Raycus-Laserquellen. Diese Quellen wurden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Strahlqualität und Modulationsfähigkeit ausgewählt, die für die Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Energiedichte unerlässlich sind. Eine hochwertige Quelle gewährleistet eine stabile Ausgangsleistung über lange Betriebszeiten hinweg, was zu gleichmäßigen Schweißnähten und schlackefreien Schnitten führt – selbst bei reflektierenden Werkstoffen wie Aluminium und Kupfer.

Wir statten unsere Maschinen mit hochmodernen Wobble-Schweißköpfen aus, die darauf ausgelegt sind, die Geometrie des Laserstrahls dynamisch zu steuern. Diese Wobble-Technologie vergrößert den Strahlwirkungsbereich, sodass das System breitere Fugenüberlappungen überbrücken kann, die mit herkömmlichen festen Strahlen nicht bewältigt werden können. Das Ergebnis ist eine optisch ansprechendere Schweißnaht mit deutlich geringerer Porosität und verbesserter mechanischer Festigkeit im Vergleich zu WIG- oder MIG-Verfahren.

Unsere Systeme erzielen beeindruckende Eindringtiefen in Materialien, die von Edelstahl bis hin zu Kohlenstoffstahllegierungen reichen. Die gebündelte Energiedichte ermöglicht tiefe, schmale Schweißnähte mit einer minimalen Wärmeeinflusszone, wodurch thermische Verformungen bei dünnen Blechen wirksam verhindert werden. Im Schneidmodus verdampft die hohe Spitzenleistung das Metall augenblicklich und sorgt so für saubere Schnittkanten, die kaum oder gar keine Nachbearbeitung erfordern.

Industrielle Anwendungen

Industrielle Lasersysteme sind Spezialwerkzeuge; es gibt kein einziges Gerät, das sowohl zum Schweißen als auch zum Schneiden geeignet ist. Klear Laser bietet spezielle Faserlaser-Schweißmaschinen für Präzisionsverbindungen sowie gepulste Laserreiniger für die Oberflächenvorbereitung an. Die Zusammenlegung dieser Funktionen birgt bei kritischen Anwendungen das Risiko von Prozessineffizienz und Sicherheitsrisiken.

Automobilhersteller setzen unsere Faserlaserschweißgeräte zum Schweißen von Batterieklemmen für Elektrofahrzeuge, Antriebskomponenten und Sensorgehäusen ein. Hochleistungsquellen von JPT oder Raycus sorgen für eine gleichmäßige Einbringtiefe von 0,8 bis 1,5 mm in dünnen leitfähigen Metallen. Wobble-Schweißköpfe verhindern Porosität in Aluminium-Batteriesammelschienen und schützen gleichzeitig empfindliche Elektrolyte.

In der Luft- und Raumfahrt werden diese Systeme für die Reparatur von Turbinenschaufeln, die Montage von Stellantrieben und die Fertigung von Satellitenkomponenten eingesetzt. Die präzise Energiesteuerung von gepulsten Faserlasern verhindert Hitzeschäden an Nickel-Superlegierungen wie Inconel 718. Die Wobble-Technologie gewährleistet Schweißnähte mit voller Durchbruchtiefe von 1,2 mm in Ti-6Al-4V ohne Rissbildung.

Die Schiffsbauindustrie vertraut bei der Herstellung von Verbindungen für Antriebssysteme, Instrumentengehäusen und korrosionsbeständigen Rohrleitungen auf unsere Schweißer. Bei Bauteilen aus Edelstahl 316L werden durch optimierte Impulsformung bei einer Eindringtiefe von 1,0 mm leckdichte Verbindungen erzielt. Die Integrität des Grundwerkstoffs wird durch eine parametrengesteuerte Wärmezufuhr unterhalb kritischer Schwellenwerte gewährleistet.

Warum Klear Laser wählen

Klear Laser bietet einen umfassenden Kundendienst, der speziell auf industrielle Fertigungsumgebungen zugeschnitten ist, in denen Betriebsverfügbarkeit von entscheidender Bedeutung ist. Unser Wertversprechen konzentriert sich auf die Maximierung der Anlagenverfügbarkeit und die Gewährleistung einer gleichbleibenden Produktionsqualität sowohl beim Faserlaserschweißen als auch bei der gepulsten Laserreinigung. Wir sind uns bewusst, dass diese Systeme erhebliche Kapitalinvestitionen darstellen, die sich durch jahrelangen zuverlässigen Betrieb amortisieren müssen.

Unsere Infrastruktur für den technischen Support bietet rund um die Uhr Zugang zu zertifizierten Laser-Anwendungsingenieuren per Telefon, über sichere Ferndiagnose und durch Vor-Ort-Service. Die Fernfehlerbehebung nutzt integrierte Systemtelemetrie, um über 80% von Problemen innerhalb von zwei Stunden zu beheben und Produktionsunterbrechungen so gering wie möglich zu halten. Bei Hardwareausfällen, die einen physischen Eingriff erfordern, sind zertifizierte Techniker in den wichtigsten Produktionsregionen innerhalb von 24 Stunden vor Ort. Jede Installation umfasst eine umfassende Bedienerschulung und eine Wartungszertifizierung, um sicherzustellen, dass Ihr Team die routinemäßige Wartung korrekt durchführen kann.

Das Garantieprogramm schützt Ihre Investition mit branchenführenden Garantiebedingungen. Faserlaserquellen von JPT und Raycus verfügen über eine 24-monatige Garantie gegen Leistungsabfall und Herstellungsfehler. Komplette Schweißsysteme einschließlich Wobble-Schweißköpfe, optischer Ketten und Bewegungsplattformen sind 12 Monate lang umfassend abgedeckt. Erweiterte Garantiepakete verlängern den Schutz auf bis zu 5 Jahre und umfassen jährliche vorbeugende Wartungsbesuche, bei denen wir die Eindringtiefe, die Strahlqualität und die Reinigungsleistung überprüfen.

Die Verfügbarkeit von Ersatzteilen wird durch unser mehrere Millionen Dollar schweres Lager-Netzwerk gewährleistet, das strategisch günstig in der Nähe von Industriezentren positioniert ist. Kritische Komponenten wie Ersatz-Laserquellen, Galvanometer-Abtastköpfe, Schutzoptiken und Reinigungsdüsen werden im Rahmen der Standard-Servicebedingungen innerhalb von 24 Stunden versandt. Wir halten vorausschauende Lagerbestände auf der Grundlage von Daten zur mittleren Ausfallzeit (MTBF) für Komponenten, die in rauen Fertigungsumgebungen eingesetzt werden. Ein Notfallversand noch am selben Tag mit Luftfrachtoptionen stellt sicher, dass produktionskritische Situationen sofortige Priorität erhalten.