Systems & Services for EB Welding, Laser in Vacuum Welding & Additive Manufacturing in Vacuum
Laser im Vakuum

Technologie - Laser im Vakuum 

Laser im Vakuum verbessert deutlich die metallurgischen Eigenschaften des geschmolzenen Materials.

Laserstrahlerzeugung - Prinzip


Ein Laser sendet einen Strahl elektromagnetischer Strahlung aus, der immer monochromatisch, kollimiert und kohärent ist. 


Laser bestehen aus drei Hauptkomponenten:
- einer Pumpquelle: Zuführung der Anregungsenergie
- einem Lasermedium: fest, flüssig oder gasförmig

- einem optischen Resonator: vollreflektierende Spiegel und teilreflektierende Spiegel, die die Emission des Strahls ermöglichen.


Durch räumliche Kohärenz kann ein Laser auf einen engen Punkt fokussiert werden. Außerdem kann der Strahl über große Entfernungen schmal bleiben: Dies wird als "Kollimation" bezeichnet.
Hohe zeitliche Kohärenz ermöglicht die Emission von Licht mit einem sehr engen Wellenlängenspektrum, d. h. einer einzigen Lichtfarbe. Dies kann genutzt werden, um Lichtpulse mit einem breiten Spektrum, aber einer Dauer von nur einer Femtosekunde zu erzeugen: ultrakurze Pulse.

Laserstrahlerzeugung - Prinzip (Sciencedirect)

Prinzip der Laserstrahlerzeugung - Quelle: Sciencedirect

Bearbeitung mit dem Laserstrahl - Prinzipdarstellung

Prinzip Laserstrahlerzeugung - Quelle: Springer

Um die Vorteile des Lasers im Vakuum nutzen zu können, werden Vakuumbedingungen um 100 mbar in der Arbeitskammer benötigt. Die Qualität des Vakuums (Druck, Feuchtigkeit) hat einen direkten Einfluss auf die metallurgischen Eigenschaften des geschmolzenen und dann erstarrten Materials. Der Einfluss der Vakuumbe-dingungen auf das Spritzerverhalten ist in der untenstehenden Bildfolge zu sehen.


Das Vakuum wird durch spezielle Pumpen erzeugt, die die Vakuumkammer evakuieren. Die Vakuumkammer und ihr Aufbau grenzen den Laserstrahl und mögliche Reflexionen zuverlässig ein, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.

Bei den Evobeam-Laserbearbeitungssystemen im Vakuum wählen wir die Pumpen generell so aus, dass die Evakuierungszeit minimiert wird. Dies wirkt sich deutlich positiv auf die Produktivität und Produktionsrate aus.

Einfluss der Vakuumbedingungen auf Spritzer bei der Laserstrahlbearbeitung

Anwendungsfelder

Die häufigsten Anwendungen von Laser im Vakuum (LaVa) sind Schweißen und Auftragsschweissen.

Laser im Vakuum Schweißen

Schweißen mit Laser im Vakuum kann tiefe und schlanke Nähte mit minimiertem Wärmeeintrag in das Metall erzeugen.


Der Verzug des Werkstücks wird deutlich reduziert oder sogar vermieden.


Auch für magnetische Werkstoffe geeignet.

Laser im Vakuum Auftragschweißen

Laser Auftragsschweissen - Prinzip

Auftragsschweißen mit Laser im Vakuum ermöglicht eine präzise Steuerung der Schichteigenschaften bei geringem Wärmeeintrag in das Grundmaterial.

Weitere Informationen?

Laser im Vakuum Schweißen - Systeme & Optionen

Vielseitige Lösungen für die Bearbeitung mit Laser im Vakuum ergänzt um unsere Dienstleistungen