Der Schlüssel zu maximaler Flexibilität in der Laserbearbeitung dank der dynamischen Beam Shaping Technologie ZWOBBEL® von Robust AO
Die Anforderungen an moderne Laserprozesse steigen kontinuierlich. Neben Leistung und Präzision wird vor allem eines immer wichtiger: Flexibilität. Genau hier setzt das Konzept der schnellen Strahlformung (fast laser beam switching) an – eine Technologie, die es ermöglicht, Strahlprofile in Echtzeit zu wechseln und Prozesse dynamisch zu optimieren.
Warum Strahlprofile entscheidend sind
Unterschiedliche Laseranwendungen erfordern unterschiedliche Energieverteilungen:
Gaussian Beam: Hohe Intensität im Zentrum – ideal für tiefes Eindringen
Donut Beam: Energie am Rand – stabilisiert Schmelzbäder
Top-Hat Beam: Gleichmäßige Verteilung – perfekt für präzise Bearbeitung
Wie im Whitepaper beschrieben, ist kein einzelnes Profil über den gesamten Prozess hinweg optimal
Das Problem klassischer Systeme
Konventionelle Laseranlagen arbeiten meist mit statischen Strahlprofilen. Das führt zu:
- eingeschränkter Prozessqualität
- geringer Anpassungsfähigkeit
- ineffizienter Materialbearbeitung
Ein Wechsel des Strahlprofils war bislang langsam oder technisch nicht praktikabel.
Fast Laser Beam Switching als Lösung
Mit der schnellen Strahlformung (fast laser beam switching) wird dieses Problem gelöst.
Moderne Systeme ermöglichen den Wechsel zwischen Strahlprofilen in unter 2 Millisekunden – selbst bei hohen Leistungen bis 40 kW
Das bedeutet:
👉 Der Laser passt sich dem Prozess in Echtzeit an.
Praxisbeispiel: Schweißen
Beim Laserschweißen – insbesondere von Aluminium – zeigt sich das Potenzial besonders deutlich:
- Startphase
Gaussian Beam für schnelles Eindringen - Prozessphase
Donut Beam zur Stabilisierung des Schmelzbads - Endphase
Rückkehr zum Gaussian Beam für kontrollierte Erstarrung
Ergebnisse laut Whitepaper:
- +25 % Schweißnahttiefe
- −45 % Schwankung der Eindringtiefe
Vorteile von Fast Laser Beam Switching
Anwendungen über das Schweißen hinaus
Integration in bestehende Systeme
- Höhere Prozessstabilität
- Reduzierte Defekte
- Verbesserte Bauteilqualität
- Mehr Flexibilität bei Materialien und Geometrien
Fast laser beam switching bietet Vorteile in:
- Bohren: bessere Eintrittsqualität
- Additive Fertigung (LPBF): gleichmäßige Schmelzspuren
- Mikrobearbeitung: präzise Kanten
Der entscheidende Vorteil bleibt: dynamische Anpassung statt statischer Kompromisse.
Die Technologie lässt sich mit bestehenden optischen Komponenten kombinieren:
- diffraktive optische Elemente (DOE)
- MPLC
- Axicons
- Refraktive Strahlformer
Das ermöglicht ein Upgrade bestehender Anlagen ohne vollständige Neuinvestition.
Fazit
Fast laser beam switching markiert einen Wendepunkt in der Laserbearbeitung. Die Fähigkeit, Strahlprofile in Echtzeit zu wechseln, steigert Qualität, Effizienz und Flexibilität erheblich.
Unternehmen, die diese Technologie nutzen, verschaffen sich einen klaren Wettbewerbsvorteil.