Coherent Highlight FL: Hochleistungs-Faserlaser zur Bearbeitung von Metallblechen

Mit der neuen Laserproduktlinie Highlight FL hat Coherent Faserlaser der nächsten Generation entwickelt, die auf einer modularen und flexiblen Architektur basieren. Mit der Einführung einer austauschbaren Transportfaser ist die Möglichkeit einer Vor-Ort-Wartung und/oder -Reparatur gegeben.

Im den letzten Jahren haben sich Faserlaser als Werkzeug für das Schneiden und Schweißen von Metallen etabliert. In den letzten Monaten hat sich ein Trend zur Modularität von Lasersystemen abgezeichnet. Dieser ermöglicht es Kunden, Komponenten des Lasers zu einem eigenen Faserlaser zu montieren und dabei ihrer Serviceverantwortung bei ihren Kunden nachzukommen. Die erste Generation von Faserlasern konnte nicht vor Ort repariert und gewartet werden – sie mussten dazu zum Hersteller zurück gesendet werden. Mit der Einführung der neuen Laserproduktlinie Highlight FL von Coherent hat dieses Dilemma ein Ende.

In der Materialbearbeitung ist eine höhere Leistung gleichbedeutend mit höherem Durchsatz und/oder der Möglichkeit dickere Metallbleche zu bearbeiten. Das zeigen auch einige Bearbeitungsdaten aus dem Applikationslabor von Coherent. Baustahl mit einer Stärke von 6,0 mm kann mit über 30 mm/s (entspricht 1,8 m/min) geschnitten werden. Material: Baustahl, Faserdurchmesser: 100 µm, Gas: Sauerstoff (1 bis 5 bar), Düsendurchmesser: 1,5 mm, Düsenabstand: 1,25 mm.

Laserproduktlinie der nächsten Generation

Mit der neuen Laserproduktlinie Highlight FL hat Coherent Faserlaser der nächsten Generation entwickelt, die auf einer modularen und flexiblen Architektur basieren. Die Laser sind in einem industriellen IP54 Schaltschrank montiert, welcher optional mit einer Klimatisierung oder mit einem Strahlschalter/Strahlweiche ausgestattet werden kann. Der Laser besteht aus individuellen Laser-Modulen, die die felderprobten Dioden und eine spezielle, aktive Faser enthalten, die keine Photo Darkening Effekte aufweist. Die Dioden und die Fasern werden im Hause Coherent entwickelt und hergestellt. Diese sogenannte, vertikale Integration hilft dabei, kritische Komponenten so zu gestalten, dass das finale Produkt optimale Spezifikationen und Verfügbarkeit, sowie minimale Betriebskosten aufweist.

Mit der Einführung einer austauschbaren Transportfaser ist die Möglichkeit einer Vor-Ort-Wartung und/oder -Reparatur gegeben. Im Produktionsumfeld werden Faserlaser oft mit Schmutz und extremer mechanischer Beanspruchung konfrontiert. Wird eine Transportfaser dabei beschädigt, so musste oftmals der komplette Laser zur Reparatur eingeschickt werden. Bei dem neuen modularen System kann die Transportfaser innerhalb von Minuten ausgetauscht werden. Auch ein Wechsel der Faser auf einen anderen Kerndurchmesser, beispielsweise beim Wechsel auf eine andere Anwendung, kann in wenigen Minuten erfolgen. Andere modulare Komponenten können – wenn nötig – vor Ort getauscht werden.

BRIGHT Gewährleistung

Als Welt-Neuheit bietet Coherent für seine Faserlaser die BRIGHT Gewährleistung. Bright steht für Back Reflection Immunity Guarantee welche bei Schäden greift, die durch Rückreflexe verursacht wurden. Eine Bearbeitung von Kupfer und Messing ist problemlos möglich und es ergibt sich dadurch ausdrücklich keine Einschränkung der Herstellergarantie. Als Beweis wurden intensive Testreihen in den Laboratorien von Coherent durchgeführt, in denen z. B. das Schweißen von Aluminium und/oder ein mehrfach wiederholtes Perforieren von Kupfer außerhalb des Fokus durchgeführt wurde. Keiner der Tests hatte einen negativen Effekt auf die Lebensdauer des Lasers.

Coherent bietet für den HighLight Faserlaser ein OEM Servicekonzept an. OEM Integratoren sind in der Lage, jeglichen Service vor Ort bei ihren Kunden durchzuführen. Dies wird durch den modularen Aufbau des Lasers, einer in der Systemsoftware enthaltenen Diagnose, ein Service Trainingsprogramm und durch ein weltweites Service Netzwerk ermöglicht. Kunden werden von einem erfahrenen, weltweiten Logistik- und Service-Netzwerk mit regionalen Lagerhäusern und gut ausgebildeten Serviceingenieuren unterstützt. Diese ermöglichen schnelle Lieferungen von Ware auch in Länder mit umfangreichen Im- und Export Vorschriften.

Daten aus der Metallbearbeitung

In der Materialbearbeitung ist eine höhere Leistung gleichbedeutend mit höherem Durchsatz und/oder der Möglichkeit dickere Metallbleche zu bearbeiten. Das zeigen auch einige Bearbeitungsdaten aus dem Applikationslabor von Coherent. Das Schneiden von Edelstahl mit einer Stärke von 1,0 mm kann beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von über 175 mm/s (entspricht 10 m/min) erfolgen. Selbst Baustahl mit einer Stärke von 6,0 mm kann mit über 3 0mm/s (entspricht 1,8 m/min) geschnitten werden. Die jeweiligen Abbildungen zeigen Mikroskop-Aufnahmen typischer Schnittkanten. Sie zeigen wie wenig Nachbearbeitung nötig ist. Bei Bau- und Edelstahl liegt die gemittelte Rautiefe (Ra) der Oberflächen knapp über 2,0 µm.

Das Schneiden von Messing und Kupfer hat sich in der Vergangenheit grundsätzlich als schwierig herausgestellt. Bei der ersten Generation von Faserlasern haben Rückreflexe den Laser beschädigt, oder dazu geführt, dass Rückreflex-Sensoren im Laser den Schneidprozess unterbrochen haben. Die Coherent Faserlaser schneiden beide Materialien mit exzellenter Qualität und Geschwindigkeit. Die Materialien können sicher und ohne speziellen Schutz gegen Rückreflexe geschnitten werden.

Zusammenfassend kann man feststellen, dass Faserlaser hervorragende Werkzeuge für das Schweißen und Schneiden von dünnen Metallblechen sind. Mit dem neuen modularen multi kW OEM Design ermöglicht Coherent seinen Kunden den Service vor Ort zu übernehmen und unterstützt diese mit seinem weltweiten Service und Logistik Netzwerk. Die BRIGHT Gewährleistung für Schäden, die durch Rückreflexe entstanden sind, rundet das Angebot ab.