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Neuer Scheibenlaser feierte Weltpremiere

 

Der neueste TruDisk-Scheibenlaser wurde Anfang 2017 erstmalig in Shanghai vorgestellt. Die begleitenden Attribute versprechen viel: »Fortschrittlichster High-Power-Festkörperlaser auf dem Markt – neue Laserdioden erhöhen die Effizienz, intelligente Systeme für Industrie 4.0 und optimale Voraussetzungen für Condition Monitoring«.

 

Der Ditzinger Laser- und Lasersystemhersteller Trumpf hat bei der asiatischen Ausgabe der Fachmesse »Laser – World of Photonics« in Shanghai die neueste Generation der TruDisk Scheibenlaser erstmalig vorgestellt. Nach Firmenangaben handelt es sich um die bisher fortschrittlichsten High-Power-Festkörperlaser auf dem Markt. Als besonderes Merkmal wird das »intelligente« Innenleben bezeichnet. Damit sind für die neue Scheibenlasergeneration optimale Hardware-Voraussetzungen für eine digitalisierte Zukunft und Industrie 4.0 gegeben. Die Möglichkeit, zukünftig Zustands- und Trendanalysen - als Condition Monitoring und Predictive Maintenance – zu nutzen, ist laut Trumpf eine Grundvoraussetzung für die erfolgreiche Implementierung des Lasers in digitalisierten und vernetzten Fertigungshallen.

Nach Einschätzung von Klaus Löffler, Geschäftsführer und Vertriebsleiter der Trumpf Lasertechnik GmbH, ist die neue TruDisk-Generation nicht nur die fortschrittlichste und intelligenteste, sondern gleichzeitig auch die kompakteste und energieeffizienteste Scheibenlasergeneration, die Trumpf bisher entwickelt hat. Dazu sagt Löffler: »In Kombination mit unseren Condition Based Services für Zustands- und Trendanalysen sind die neuen TruDisk-Scheibenlaser das ideale Produktionsmittel für überlegene Fertigungslinien mit Industrie 4.0.« Die Condition Based Services sind ein Baustein von TruConnect, eine Technologie von Trumpf für die vernetzte Fertigung und Industrie 4.0. Diese Services erhöhen die Verfügbarkeit und Produktivität vernetzter Lasersysteme und identifizieren Einsparpotenziale.

 

Alles neu: Steuerung, Dioden, Kühltechnik

 

Zentrales Funktionszentrum der intelligenten TruDisk-Strahlquelle ist die neue Steuerung im Inneren, die sogenannte CPX. Trumpf bezeichnet diese als das »Gehirn des Lasers«, denn die CPX erfasst und bündelt sämtliche Zustandsdaten und Prozessparameter. Unterschiedlichste Sensoren erfassen während des Bearbeitungsprozesses z. B. die tatsächliche Laserleistung im µs-Takt, alle internen und externen Signalverläufe, sowie die Auslastung der Strahlquelle oder den Zustand zusätzlicher Komponenten. Mit einer weiteren cleveren Funktion wird die Datenqualität dieser Messwerte deutlich erhöht: Das sogenannte Precision Time Protocol synchronisiert alle Sensoren und verpasst diesen einen identischen Zeitstempel. Und darin sieht Trumpf den eigentlichen Clou, denn in Zukunft kann Trumpf mit Hilfe der Condition Based Services diese – im Vorfeld vom Kunden freigegebenen – Daten und Parameter auswerten, Algorithmus-basierte Trendanalysen durchführen und gezielt Maßnahmen ergreifen, um mögliche Ausfallrisiken der Laser frühzeitig zu erkennen und damit ungeplante Stillstände zu vermeiden.

Die zweite entscheidende Weiterentwicklung im Inneren der neuen TruDisk Generation sind die neuen Laserdioden, die im US-amerikanischen Werk von Trumpf in Princeton, New Jersey, entwickelt und produziert werden. Die neuen Laserdioden sind kompakter und gleichzeitig energieeffizienter. Das senkt nicht nur die Betriebskosten, sondern reduziert auch die Aufstellfläche des Lasers. Letztere ist mit 0,85 m2 der Benchmark für Multikilowatt-Hochleistungslaser. Auf dieser kleinen Fläche ist auch die intelligente Kühlung des Lasers integriert, die Zulauftemperaturen des Kühlwassers von bis zu 26 °C ermöglicht. Daher ist in den meisten Fällen kein externes Kühlaggregat mehr notwendig.

 

Bewährtes noch besser

 

Um die Energieeffizienz der neuen TruDisk Generation zu steigern, hat Trumpf nicht nur den Wirkungsgrad erhöht, sondern den Laser zudem mit einer neuen Pulsfunktion ausgestattet. Diese erlaubt es, selbst bei sehr kurzen Laser-Off-Zeiten zwischen zwei Bearbeitungsschritten den Strom der Pumpdioden auf 0 A herunterzufahren. Hinzu kommt ein intelligentes Energiemanagement, bei dem der Laser je nach Arbeitsvorgang zwischen verschiedenen Energiesparmodi wechseln kann. Das reduziert den Energieverbrauch auf ein Mindestmaß. Der ebenfalls überarbeitete Optikaufbau des Scheibenlasers sorgt für eine optimale Ausnutzung des Dioden-Pumplichts.

Der TruDisk-Scheibenlaser hat sich über die Jahre tausendfach im Feld bewährt. Durch Echtzeitleistungsregelung ist eine stabile Laserleistung am Werkstück verfügbar, und zwar über die komplette Lebensdauer des Systems. Zudem ist der TruDisk-Scheibenlaser technologiebedingt unempfindlich gegen Laserstrahlung, die vom Werkstück reflektiert wird. Der Scheibenlaser ist somit extrem robust und für den rauen industriellen Einsatz bestens geeignet. Durch den modularen Aufbau können einzelne Komponenten und Funktionen auch vor Ort nachgerüstet werden. Dabei ist das Anwendungsspektrum des Lasers sehr breit und umfasst den Automobilbaum, die Luft- und Raumfahrt sowie die Medizintechnik und Elektronik bis hin zur Zuliefer- und Schwerindustrie. TruDisk-Scheibenlaser fügen, beschichten, generieren, härten und trennen durch die hohe Strahlqualität zuverlässig und stets reproduzierbar mit hoher Qualität.

Die neue TruDisk Generation ist für Laserleistungen von 3 bis 5 kW mit Faserkerndurchmessern von 100 bis 600 µm verfügbar. Weitere Modelle werden im Laufe dieses Jahres folgen.

 

KONTAKT

Trumpf Lasertechnik GmbH

www.trumpf.com

 

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Neue Scheibenlaser-Generation: Die neue TruDisk Generation fällt mit einer Aufstellfläche von weniger als einem Quadratmeter sehr kompakt aus. Die Umlenkspiegel in der Kavität im Resonator lenken den Pumpstrahl, der von den Dioden kommt, mehrmals durch den Scheibenkristall.

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Der Optikaufbau eines Trumpf TruDisk-Scheibenlasers ist technologiebedingt unempfindlich gegen Laserstrahlung, die vom Werkstück reflektiert wird. Das macht den Optikaufbau ausgesprochen robust. Alle Abb.: Trumpf

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