Neue Anwendungen für Laser (Teil 2)
Obwohl die Laser-Technologie sich nun schon seit Jahrzehnten auf dem Markt befindet, ist noch lange kein Ende der Forschung und Entwicklung in Sicht. Im ersten Teil unserer kleinen Serie über neuartige Anwendungen der verschiedenen Laser-Arten berichteten wir über ein Filtersystem mit 59 Millionen winzigster Löcher, die allesamt mit Laserstrahlen gebohrt worden sind. Als Entwicklung des Fraunhofer Instituts wird dieser Filter dazu dienen, das Trinkwasser von Mikroplastik zu befreien. Heute geht es eher um das Schweißen mit Laserstrahlen. Für solche Entwicklungen ist die Laserline GmbH aus Mülheim-Kärlich die richtige Adresse.
Seit 25 Jahren werden hier Lösungen für die Industrie entwickelt. Jetzt hat das Unternehmen einen blauen Laserstrahl vorgestellt, der über das auch für Fachleute erstaunliche Strahlparameterprodukt (SPP) von 30 mm x mrad verfügt und dabei eine Leistung von über drei kW realisiert. Das klingt natürlich für den Laien nicht besonders ausdrucksstark, selbst wenn er von der kurzen Wellenlänge von 450 nm hört. Doch das SSP ist als Produkt von Länge mal Winkel eine Qualitäts-Kenngröße für die Strahlausbreitung, die Fokussierbarkeit und damit die Fokuslänge. Die drei kW markieren die bisher höchste Leistungsklasse dieser Diodenlaser im blauen Wellenlängen-Spektrum.
Neue Anwendungsmöglichkeiten durch Metall-Spektral-Bereich
Doch was heißt das für die Praxis? Für die Fachleute eröffnen sich damit aufregende neue Möglichkeiten für Anwendungen unter Wasser, bei Halbleitern oder bei der Bearbeitung stark reflektierender Metalle. So wird dieser Spektral-Bereich von Metallen wie Gold und Kupfer wesentlich besser absorbiert als z.B. Infrarotstrahlen. Damit lässt sich dann ein Wärmeleitschweißen nahe der Oberfläche dieser Metalle erreichen, das zudem wesentlich energieeffizienter arbeitet als andere Technologien. Das gilt für Füge- und Beschichtungsprozesse ebenso wie beim Tiefschweißen. Außerdem lassen sich große Fortschritte bei der additiven Fertigung z.B. von großen Kupfer-Bauteilen erzielen.
Zur Erinnerung: Die additive Fertigung ist auch als 3D-Druck bekannt, mit dem inzwischen auch größere Bauteile in alle Raumrichtungen gefertigt werden. Dazu gehören Verfahren wie das selektive Laserschmelzen, das Laserauftragschweißen oder das selektive Elektronenstrahlschmelzen. Wenn sich diese neue Entwicklung erstmal zu den großen Unternehmen der additiven Fertigung hochgearbeitet hat, werden deren Produkte wieder ein Stück komplexer und gleichzeitig günstiger werden.