Komponenten für Laserschweißsysteme

SDL-10000-CW Faserlaser

Flexibles Laserschweißen bei Metallstärken über 10 mm

SDL-10000-CW Faserlaser
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    SDL-10000-CW Faserlaser

    Flexibles Laserschweißen bei Metallstärken über 10 mm

    Der SDL-10000-CW ist ein bahnbrechender Faserlaser von CP Laser, entwickelt, um zentrale Herausforderungen des industriellen Laserschweißens zu meistern. Basierend auf Hochenergie-Phased-Array-Lasertechnologie bietet dieser softwaredefinierte Laser eine beispiellose Steuerung des Schweißprozesses – mit frei definierbarer, sortierbarer und schaltbarer Spotmorphologie sowie einem scannbaren Fokuspunkt. Dank seiner drei zentralen Leistungsmerkmale hohe Leistung, exzellente Strahlqualität und hohe dynamische Strahlformungsfrequenz setzt der SDL-10000-CW neue Maßstäbe in der Lasertechnik. Er liefert eine Einzelfaserleistung von 10 kW, eine Strahlqualität von 1,2× dem Beugungslimit und eine Strahlformungsfrequenz von 10 MHz.

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    Technische Daten
    Optische Eigenschaften
    Betriebsmodus CW/ gepulst
    Laserleistung (kW) 10
    Leistungsanpassung (%) 10-100
    Polarisation Linear / Zirkular / benutzerdefiniert/
    Vektorfeld
    Wellenlänge (nm) 1.064
    Strahlqualität (M²) < 1,2
    Strahlformungsfrequenz (MHz) 10
    Optischer Ausgang
    Strahlabgabe freistrahlausgekoppelter, kollimierter Laserstrahl
    Ausgangsdurchmesser (mm) 25
    Faserlänge (m) 10(anpassbar)
    Umgebungsbedingungen
    Betriebstemperatur -5-+45℃,< 90% r.F.
    (verstärkbar für Spezialumgebunden)
    Lagertemperatur -20-+45℃,< 90% r.F.
    (verstärkbar für Spezialumgebunden)
    Kühlanforderungen
    Methode Wasserkühlung
    Kühlleistung (kW) 40
    Nennvolumenstrom (L/min) 150
    Wassertemperatur (°C) 20±1
    Software-definierte Schnittstelle zur Laserstrahlbearbeitung
    Software-definierte Schnittstelle zur Laserstrahlbearbeitung
    Vorteile

    Während herkömmliche Industrielaser meist nur durch hohe Leistung überzeugen, kombiniert der SDL-10000-CW alle drei Schlüsselvorteile: Hohe Leistung, hohe Strahlqualität und eine unersetzliche, extrem hohe Strahlformungsfrequenz. Diese Technologie ist insbesondere für das Schweißen von Stahl, Aluminiumlegierungen und Druckgussteilen über 10 mm Materialstärke konzipiert. Die Strahlformungsfrequenz liegt um vier Größenordnungen über dem Stand der Technik und löst damit komplexe Schweißaufgaben, die bisher als kaum beherrschbar galten.

    Die Ausgabeparameter des Lasers können frei konfiguriert werden – für jede gewünschte Strahlform und höchste Prozessflexibilität.

    Laserschweißen
    Laserschweißen
    • Anwendungsbereiche
      Der SDL-10000-CW eignet sich ideal für Materialien mit hoher Reflektivität, Wärmeleitfähigkeit und Schmelztemperatur, darunter: Aluminiumlegierungen, Hochtemperaturlegierungen und hochfester Stahl. Er ist optimal für heterogenes Schweißen (Überlapp-, Stumpf- und T-Schweißungen), dicke Metallbleche (10 – 20 mm) sowie für das Hochgeschwindigkeitsschweißen extrem dünner Materialien wie Lithiumbatterieelektroden und Bipolarplatten von Brennstoffzellen.
    • Typische Einsatzbereiche
      Schweißen hochfester Rohrleitungen aus niedriglegiertem Stahl, Verlängerung der Lebensdauer von Schweißnähten in Windkrafttürmen, Hochgeschwindigkeits-Einschweißung von Schiffdeckstahl, Schweißen von Aluminium- und Druckgussteilen in Elektrofahrzeugen, Hochgeschwindigkeitsschweißen von Motorhaarnadeln und Batterielaschen.
    • Wesentliche Vorteile
      Echtzeit-Steuerung von Strahlform, Richtung und Fokus – ohne bewegliche Teile.
      Fernscanning mit großer Brennweite für erweiterten Arbeitsbereich und höhere Geschwindigkeit.
      Echtzeit-Fokuskorrektur, wodurch ein Singlemode-Laser die doppelte Fokustiefe erreicht.

    Multifunktionale integrierte Laserarbeitsstation für Schneiden, Schweißen und Additive Fertigung

    • Typische Einsatzbereiche
      Kombinierte Additiv/Subtraktiv-Fertigungssysteme, Automobilproduktionslinien mit integrierter Schneid- und Schweißtechnologie, Industrie 4.0-Demonstrationsanlagen für flexible Fertigung, F&E- und Lehrlabore für laserbasierte Materialbearbeitung.
    • Hauptvorteile
      Hochdynamische Strahlformung für nahtlose Multifunktionsintegration.
      Closed-Loop-Regelung von Leistung, Strahlqualität und Spotform für rückverfolgbare Qualität.
      Echtzeit-Kompensation thermischer Verformungen durch optisches Feldkontrollsystem.
      Geringe Prozessfehler bei Laserbearbeitung, Schweißen und additiver Fertigung.

    Hochenergie-Laser-Phased-Array / Kohärente & Spektrale Synthese

    • Typische Einsatzbereiche
      Kohärente oder spektrale Strahlsynthese. Hochenergie-Phased-Array-Laser. Hybride kohärent-spektrale Hochenergielasersysteme.
    • Hauptvorteile
      Hohe spektrale Brillanz: 10 kW Einzelfaserleistung bei < 100 GHz Linienbreite.
      Integrierte optische Feldregelung zur Kompensation optischer Verzerrungen.
      Effiziente kohärente/spektrale Synthese ohne mechanische Strahlachsjustage.
      Hohe Syntheseeffizienz ohne Subapertur-Formungsgeräte.

    Laserbasierte Energieübertragung & Richtsysteme

    • Typische Einsatzbereiche
      Laserabwehrsysteme (C-UAV, C-RAM), Kohärentes Laserradar, Laserkommunikation Luft-Boden, Drahtlose Energieübertragung per Laser.
    • Hauptvorteile
      MHz-Feldregelung zur Kompensation von atmosphärischer Turbulenz und mechanischem Jitter.
      Unterdrückung von Speckle- und Scintillationseffekten für bessere Bildqualität.
      Stabile Kommunikation durch adaptive Strahlregelung mit höherer Bandbreite und geringerer Bitfehlerrate.
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    Der softwaredefinierte Faserlaser überzeugt durch mehrere Vorteile: Leistung bis 80 kW, Strahlqualität nur 1,2 × über dem Beugungslimit, hohe dynamische Strahlformungsfrequenz von 10 MHz. Diese Eigenschaften ermöglichen eine frei definierbare, sortierbare und schaltbare Strahlform mit beweglichem Fokuspunkt – für maximale Präzision und Effizienz im Schweißprozess.

    Die hohe Strahlformungsfrequenz ist ein entscheidender, nicht ersetzbarer Vorteil beim Metallschweißen. Sie löst typische Herausforderungen beim Schweißen von Stahl, Aluminiumlegierungen und Druckgusskomponenten über 10 mm Dicke.

    Der Laser nutzt eine Mehrkanal-Phasensteuerung, um eine kohärente Synthese für eine besonders hohe Strahlqualität zu erzielen. Durch die Echtzeit-Anpassung der Phasensteuerparameter über Hochgeschwindigkeits-FPGA-Schaltungen kann die Position der Kohärenzebene geändert und der Laserpunkt flexibel geformt oder verschoben werden.

    Die hohe Strahlqualität des 10 kW-Lasers ermöglicht einen tiefen Wärmeintrag und ein stabiles Schmelzbad auch bei Materialstärken über 10 mm. In Kombination mit dynamischer Spot-Anpassung werden Spritzer, Poren und Risse deutlich reduziert, für gleichbleibend hochwertige Schweißnähte

    Der vollvektorfeldgeregelte Laser hält eine Strahlqualität nahe am Beugungslimit. Er moduliert einen benutzerdefinierten Spot gleichzeitig über 24 optische Fasern, wodurch eine höhere Stabilität als bei herkömmlichen Lasern erreicht wird.

    Die Lebensdauer eines Faserlasers hängt von seiner Pumpquelle ab, die typischerweise über 100.000 Stunden beträgt. Unser System nutzt Closed-Loop-Regelung und mehrere Sensoren, um in Echtzeit auf Schweißparameter zu reagieren und sowohl kurz- als auch langfristige Prozessstabilität zu gewährleisten.