Kompakt und klasse

Multikilowattlaser und hochkompakte Bauart – das schien lange Zeit unvereinbar zu sein. Mit den 19‘‘-Diodenlasermodulen der Laserline LDM Serie hat sich das geändert. Die kompakten leichten Module sind hocheffizient, leicht integrierbar und bieten bei guter Fokussierbarkeit bis zu 6 kW Ausgangsleistung.

Kompaktklasse – dieser Ausdruck ist den meisten vertraut. Er bezeichnet Autos der unteren Mittelklasse, die trotz begrenztem Raum oft mit guter Ausstattung und hoher Motorleistung punkten. Aber „die Kompaktklasse für Diodenlaser“? Dieser Slogan zur Laserline LDM Serie überrascht. Doch die Assoziationen, die er weckt, sind beabsichtigt. Denn ähnlich wie viele Wagen der Kompaktklasse stehen auch LDM Diodenlaser für die gelungene Verbindung von knappem Raum und ausgefeilter Hochleistungstechnik. Als 19‘‘-Einschubmodule mit 5 oder 7 HE konzipiert, bieten sie dem Anwender bis zu 6 kW Ausgangsleistung. Mit 50 kg (5 HE) bzw. 110 kg (7 HE) sind sie für Laser dieser Leistungsklasse echte Leichtgewichte, und auch ihre Fokussierbarkeit überzeugt: Beim 6 kW-Laser liegt die Strahlqualität bei 100 mm∙mrad, beim 2,5 kW-Laser sogar bei 30 mm∙mrad. Sie sind damit in etwa genauso gut fokussierbar wie Festkörperlaser, besitzen jedoch den zehnfachen Steckdosenwirkungsgrad – und das bei einem Bruchteil des benötigten Bauraums. LDM Laser nehmen letztlich kaum mehr Platz weg als ein Büro-PC, sie passen in jeden Schaltschrank, wiegen nicht viel und sind hocheffizient, stellen aber Leistungen zur Verfügung, für die bisher weitaus größere Systeme benötigt wurden. Da darf man dann tatsächlich von Kompaktklasse sprechen.

Doch wer braucht so etwas eigentlich? Bedarf an hochkompakten Laserlösungen gibt es überall dort, wo oft im raschen Wechsel unterschiedlichste Werkstücke behandelt werden müssen und dementsprechend schlanke und flexible Bearbeitungssysteme zum Einsatz kommen – etwa in der Lohnhärtung, im Auftragschweißen oder in der Additiven Fertigung. In solchen Prozessumgebungen sollen Laser idealerweise auf engstem Raum installiert werden und beispielsweise in mobilen Robotern oder sogar in rotierenden Anlagen Platz finden. Verfügbar waren solche Industrielaser früher allerdings kaum – und wenn doch, dann in einem Leistungsspektrum, das speziell für anspruchsvolle Metallbearbeitungen meist nicht ausreichte. Wer Schweißanwendungen oder Wärmebehandlungen durchführen wollte, musste daher oft auf Lasersysteme mit einem Gerätevolumen von mehreren Kubikmetern zurückgreifen. Das zwang in manchen Fällen zu Kompromissen, die für die Anwender wenig befriedigend waren.

Mit der Entwicklung der LDM Diodenlaser gehören diese Schwierigkeiten der Vergangenheit an. Die Laser dieser Serie finden selbst unterhalb der Transportbänder einer verketteten Produktionsanlage Platz und passen damit ähnlich wie Kompaktwagen gleichsam in jede Parklücke. Als Einparkhilfe stehen Standardschnittstellen zur Verfügung, die Integration in bestehende Anlagen gelingt so problemlos. Darüber hinaus bieten LDM Laser noch einen weiteren Vorteil, den man auch aus der Automobil-Kompaktklasse kennt: Die Investitions- und Betriebskosten sind deutlich geringer als bei größeren Modellen.

Angesichts dieser Pluspunkte ist es kein Wunder, dass die Laser der LDM Serie schon in eine ganze Reihe industrieller Anwendungen Eingang gefunden haben. Nur zwei Beispiele von vielen: Beim von der GTV Verschleißschutz GmbH entwickelten CladdOn System beinhaltet das schlanke, hochintegrierte Cladding-System neben Steuerung und Pulverförderungsanlage einen 6 kW LDM Laser. Die Integration eines LDM Geräts in eine kleine mobile Robotik wiederum findet sich bei ALPHA LASER wieder. Ein 3 kW LDM Diodenlaser dient hier zum Härten wie auch zum Auftragschweißen und kann mit Hilfe des Roboters flexibel zum Werkstück bewegt werden.

Technisch knüpft die LDM Serie an das Konzept der bewährten Laserline LDF Diodenlaser an, die in mobilen Systemen mit weniger als einem Quadratmeter Stellfläche bis zu 25 kW Ausgangsleistung bieten. Die Konzentration aller Kernelemente auf engstem Raum, die für diese Bauart erforderlich ist, wird beim LDM maximiert. In LDM Modulen sind neben dem Laserkopf auch Dioden-Stromversorgung sowie Steuerung und Wärmetauscher integriert. All diese Komponenten sind zudem als modulare Bauteile konzipiert, das komprimiert selbst alle Wartungsvorgänge – hier macht die Kompaktklasse für Diodenlaser dann sogar der Fahrzeug-Kompaktklasse etwas vor.