Dynamische Strahlformung für die industrielle Laserbearbeitung mit:

Zwobbel®

Qualität. Schnelligkeit. Effizienz.

IHR NUTZEN: Echtzeitkontrolle der Intensitätsverteilung zur Steigerung der Stabilität, Qualität und Rentabilität von Hochleistungslasersystemen.

Haben Sie noch Fragen oder benötigen Sie eine Beratung?

Wie können Rentabilität, Qualität und Geschwindigkeit bei der Lasermaterialbearbeitung mit der adaptiven dynamischen Strahlformungstechnologie von Robust AO optimiert werden?

Effizienz bestimmt die Wettbewerbsfähigkeit in der industriellen Fertigung. Wenn Sie bei der Lasermaterialbearbeitung eine höhere Qualität, maximale Präzision und eine höhere Prozessgeschwindigkeit erreichen wollen, ist unsere Technologie – adaptive dynamische Strahlformung für die industrielle Laserbearbeitung – ein entscheidender Hebel.

Mit ZWOBBEL®bietet ROBUST AO eine sofort einsatzbereite Technologie, die eine hochdynamische axiale Modulation ermöglicht. Durch die gezielte Nutzung der Z-Achse „wobbelt“ das System mit hoher Präzision und bis zu 100 Mal schneller als herkömmliche mechanische Lösungen. Der piezoelektrisch angetriebene Spiegel ermöglicht extrem schnelle Reaktionszeiten bei gleichzeitig kompaktem Design. Dank seiner Systemkompatibilität lässt sich ZWOBBEL nahtlos in bestehende Laserarchitekturen und Spezifikationen integrieren.

Ihr Mehrwert: Erweitern Sie das Prozessfenster Ihrer Anlage, steigern Sie die Produktivität und die Bearbeitungsqualität und reduzieren Sie gleichzeitig den Energieverbrauch. Das Ergebnis sind niedrigere Betriebskosten und ein messbarer Beitrag zu einer nachhaltigen, ressourceneffizienten Produktion und höheren Rentabilität in der Lasermaterialbearbeitung.

KERNVORTEILE DER ADAPTIVEN DYNAMISCHEN
STRAHLFORMUNG:

  • Echtzeit-Modulation der radialen Intensitätsverteilung
  • Stabilere Prozesse bei Multi-kW-Leistungsstufen
  • Geringere Spritzerbildung beim Schweißen
  • Optimierte Schnittkantenqualität
  • Fokuseinstellung in Ultrakurzpuls (USP)-Systemen

Nachrichten von robust ao

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Weitere Informationen

Von einem Startup zum Hidden Champion

ROBUST AO wurde 2020 als Spin-off des Fraunhofer Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) gegründet. Die gemeinsame Leidenschaft des Teams ist es, innovative Methoden zu entwickeln, die technische Probleme und Herausforderungen in der Lasermaterialbearbeitung angehen. Auf der Grundlage unserer Technologie wird die dynamische Strahlformung für Hochleistungslaser und die schnellste 3D-Laserbearbeitung ermöglicht. Dies erhöht nicht nur die Produktionsqualität und -geschwindigkeit, sondern reduziert auch den Energieverbrauch durch kürzere Bearbeitungszeiten.

Daher ist die Lösung von ROBUST AO energieeffizienter und ressourcenschonender als herkömmliche Methoden.

ANWENDUNG DER ADAPTIVEN DYNAMISCHEN STRAHLFORMUNGSTECHNOLOGIE

Anwendungsbereiche mit messbarem Mehrwert – wo die dynamische Strahlformung signifikante Vorteile bietet:

Laserschweißen

Typische Herausforderungen: Instabiles Schlüsselloch | Spritzer | Porenbildung

Vorteile der DBS:

Stabilisierung des Dampfdrucks, gleichmäßigere Führung des Schmelzbeckens, geringerer Materialauswurf
OPTIMIEREN DES LASERSCHWEISSENS

Laserschneiden

Typische Herausforderungen: Instabile Schnittfront | Schlackenbildung | Begrenzte SchnittgeschwindigkeitTypische Herausforderungen: Unruhige Schnittfront | Schlackenbildung | Begrenzte Schnittgeschwindigkeit

Vorteile der DBS:

Verbesserte Energieeinkopplung an der Schneidkante, stabilerer Schmelzfilm, höhere Vorschubgeschwindigkeit, optimierte Wärmeeinflusszone, verbesserte Schnittqualität: geringere Seitenwandrauhigkeit und reduzierte Krätzebildung.
DIE QUALITÄT DES LASERSCHNEIDENS VERBESSERN

Mikrostrukturierung

Typische Herausforderungen: begrenzte Schneidgeschwindigkeit (Maschinendurchsatz) | begrenzte bearbeitbare Materialstärke | fehlende Strahlformung für Ultrakurzpulsquellen (USP)

Vorteile der DBS:

Vorteile von DBS: Beschleunigung der Trennprozesse und Erweiterung des Bereichs der verarbeitbaren Materialstärken
MIKROSTRUKTURIERUNG

Additive Fertigung (gepulste Ultrakurzpulsverarbeitung (USP))

Typische Herausforderungen: lange Prozesszeiten | begrenzte Schnittqualität

Vorteile der DBS:

Verbesserte Energiekopplung und -verteilung, höhere Vorschub- oder Verarbeitungsgeschwindigkeit, optimierte Wärmeeinflusszone
STABILISIERUNG ADDITIVER PROZESSE

Mikroskopie

Typische Herausforderungen: Geringe Schärfentiefe, Aberrationen in Systemen mit mehreren Wellenlängen

Vorteile der DBS:

Dynamische Refokussierung über einen breiten Wellenlängenbereich (Autofokus)
DYNAMISCHE NEUAUSRICHTUNG

WAS DIE ADAPTIVE DYNAMISCHE STRAHLFORMUNG VERÄNDERT

Die dynamische Strahlformung ist die Antwort auf die Herausforderungen bei der Lasermaterialbearbeitung – sie ermöglicht den Übergang von einem passiven Strahl zu einer aktiven Prozesssteuerung:

ENERGIEBEZOGENE HERAUSFORDERUNGEN BEI DER LASERMATERIALBEARBEITUNG

Industrielle Faserlaser liefern eine hohe Strahlqualität – aber typischerweise mit einer statischen Intensitätsverteilung (Gauß, Top-Hat). Bei Multi-kW-Leistungen führt dies oft zu:

– Übermäßige Intensitätsspitzen in der Mitte
– Instabile Schlüssellochdynamik
– Spritzer- und Porenbildung
– Enges Prozessfenster
– Geringe Toleranz gegenüber Materialschwankungen

Reine Leistungskontrolle ist nicht ausreichend – die räumliche Energieverteilung ist der entscheidende Faktor. Die Fähigkeit, die Laserintensität anzupassen, ist unser USP.

DIE LÖSUNG FÜR DIE LASERBEARBEITUNG

Die dynamische Strahlformung erweitert den Raum der Prozessparameter:
Prozess = f (P, v, z, I (r,t))

Neben der Laserleistung P, der Vorschubgeschwindigkeit v und der Fokusposition z wird auch die zeitabhängige Intensitätsverteilung I(r,t) aktiv gesteuert.

Zu den Funktionen gehören:
– Radiale Energieumverteilung
– Center/Ring-Modulation
– Prozessphasenabhängige Strahlprofile
– Dynamische Anpassung während der Verarbeitung

Dies ermöglicht eine aktive Steuerung der Laser-Material-Interaktion.

Technologievergleich – Dynamische STRAHLFORMUNG ALS ALTERNATIVE ZU LINSEN-FOKUSVERSCHIEBUNG UND MEHRAKTORIGEN DEFORMIERBAREN SPIEGELN

Konventionelle Fokusverschiebungssysteme basieren in der Regel auf mechanischen Bewegungen, wodurch die Modulationsfrequenz im Vergleich zu optischen Beam-Shaping-Methoden begrenzt sein kann. Der folgende Vergleich der Vor- und Nachteile von dynamischem Beam Shaping, Linsen-Fokusverschiebung und deformierbaren Spiegelsystemen verdeutlicht anschaulich, wie viele Vorteile die dynamische Fokusadaptation bietet:

ZWOBBEL® VARIANTEN FÜR VERSCHIEDENE WELLENLÄNGEN

Der ZWOBBEL® moduliert den Laserfokus dynamisch entlang der Z-Achse unter Verwendung eines kompakten Spiegels mitpiezobasierter Betätigung. Dies ermöglicht eine außergewöhnlich schnelle Anpassung der Fokusposition und verbessert so die Schnittqualität und Prozessgeschwindigkeit bei Hochleistungslaseranwendungen. ZWOBBEL® Systeme sind für die Wellenlängen UV, GRÜN+IR, IR, 2MICRON und CO2 erhältlich.

ZWOBBEL 3D® INTEGRATION (SOFORT EINSATZBEREIT)

ZWOBBEL DBS® erweitert das ZWOBBEL Prinzip zu einem integrierten 3D-Scansystem. Durch die Kombination der ZWOBBEL Fokuseinheit mit einem 2D-Deflektor kann der Laserstrahl nicht nur axial, sondern auch seitlich positioniert werden. So entsteht eine flexible Lösung für komplexe 3D-Bearbeitungsanwendungen wie die additive Fertigung, die Mikrobearbeitung oder das hochdynamische Laserschweißen.

(Bereits in vielen Anwendungen bewährt)

Merkmale unserer dynamischen Echtzeit-Strahlformungslösung

Die ROBUST AO GmbH(Robust Adaptive Optics) entwickelt und vertreibt unter der Marke ZWOBBEL® eine innovative Hochgeschwindigkeitslösung zur Laserfokussierung, die einen entscheidenden Mehrwert gegenüber der herkömmlichen Laserfokusverschiebung bietet: Die typischerweise sehr langsame Fokussierungsgeschwindigkeit bei Hochleistungslaserprozessen wird deutlich verbessert.

Auf diese Weise erschließen wir das volle Potenzial der dynamischen Strahlformung.

Dynamische Strahlformung

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Dynamische Strahlformung (DBS) ist die Modifikation der räumlichen und zeitlichen Energieverteilung eines Laserspots....
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Der einfache Zugang zu Laserleistungen von mehreren Kilowatt führt zu einer Steigerung der verwendeten Laserleistung auf zweistellige Werte....
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Unsere Spiegeltechnologie basiert auf Glassubstraten und hat daher Zugang zu Standardbeschichtungstechniken mit hohem Reflexionsgrad....
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Unser Ziel sind möglichst geringe Integrationsbarrieren für unsere Kunden....
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Schnelle Sprungreaktionen

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Unser Ziel ist die schnelle und genaue Fokussierung des Laserstrahls....
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Integrationsfähigkeit

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Der Zwobbel® ist als gebrauchsfertige Lösung für die Laserbearbeitung konzipiert....
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Die technischen Leistungsmerkmale der ZWOBBEL® Strahlformungslösung auf einen Blick:

– Entwickelt für industrielle Multi-kW-Systeme
– Hohe optische Zerstörschwelle
– Geringe Absorption bei hohen Leistungen
– Hohe Modulationsbandbreite (kHz-Bereich)
– Thermisch stabiles Design
– Integration in Scanköpfe und Verarbeitungsoptiken

Erweitern Sie das Prozessfenster Ihres High-Power-Lasers

Die dynamische Strahlformung ermöglicht eine präzise Steuerung der Energieverteilung und erhöht Stabilität, Geschwindigkeit und Qualität.

Häufig gestellte Fragen

Wie wird das System installiert und in Betrieb genommen?

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Wie kann ich den Zwobbel-Parameter optimieren?

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Unser Expertenteam

Das Rückgrat der Innovationen von ROBUST AO sind hochqualifizierte Fachleute.

PUBLIKATIONEN & ANWENDUNGSFÄLLE

Die Optimierung von Schwingungsparametern wie Schwingungsfrequenz, Amplitude und Phase erfordert Erfahrung mit unserer ZWOBBEL Technologie. Lassen Sie uns dies an einem Beispiel verdeutlichen: Die Optimierung eines statischen Punktes beim Laserschneiden hängt vom Material, dem Abbildungsmaßstab, der Laserleistung und der Schneidgeschwindigkeit ab. Der Einsatz von dynamischen Strahlformungswerkzeugen wie der ZWOBBEL®-Technologie verschiebt diese Parameter.

In diesem Abschnitt stellen wir die Möglichkeiten in jedem Anwendungsbereich anhand verschiedener Veröffentlichungen und Forschungsergebnisse vor.

Hier werden laufend neue Artikel über Veröffentlichungen, White Paper, Anwendungsfälle, Erfolgsgeschichten, Pressemitteilungen und verwandte Inhalte veröffentlicht. Abonnieren Sie unseren Newsletter, um automatisch informiert zu werden, sobald ein neuer Artikel verfügbar ist, oder folgen Sie Robust AO auf LinkedIn, um die neuesten Updates zu erhalten.

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Wir arbeiten mit Innovatoren und Visionären zusammen, um adaptive optische Lösungen für eine nachhaltigere und effizientere Zukunft der Lasermaterialbearbeitung zu entwickeln.