Die wachsende Bedeutung der Laserbearbeitung in der Metall-, Glas- und anderen Metallverarbeitungsindustrie

Einfluss der Wellenlänge auf lasertechnologische Prozesse

Die Wellenlänge des Lasers beeinflusst den Prozess maßgeblich, insbesondere bei Werkstoffen wie Baustahl. Laser, die im ultravioletten, sichtbaren, nahen und fernen Infrarotbereich emittieren, wurden hinsichtlich ihrer kritischen Leistungsdichte für Schmelzen und Verdampfen analysiert (Lazov, Angelov & Teirumnieks, 2019).

Vielfältige Anwendungen basierend auf Wellenlängen

Die Wahl der Laserwellenlänge ist nicht willkürlich, sondern hängt stark von den Materialeigenschaften und dem gewünschten Ergebnis ab. UV-Laser (mit kürzeren Wellenlängen) eignen sich beispielsweise hervorragend für Präzisionsgravuren und die Mikrobearbeitung, da sie feinere Details erzeugen können. Dadurch sind sie ideal für die Halbleiter- und Mikroelektronikindustrie. Infrarotlaser hingegen sind aufgrund ihrer größeren Eindringtiefe effizienter für die Bearbeitung dickerer Materialien und eignen sich daher für anspruchsvolle industrielle Anwendungen (Majumdar & Manna, 2013). Grüne Laser, die typischerweise mit einer Wellenlänge von 532 nm arbeiten, finden ebenfalls Anwendung in Bereichen, die hohe Präzision bei minimaler thermischer Belastung erfordern. Sie sind besonders effektiv in der Mikroelektronik für Aufgaben wie die Leiterbahnstrukturierung, in der Medizin für Verfahren wie die Photokoagulation und im Bereich der erneuerbaren Energien für die Solarzellenherstellung. Die einzigartige Wellenlänge grüner Laser macht sie auch geeignet für die Markierung und Gravur verschiedenster Materialien, darunter Kunststoffe und Metalle, wo hoher Kontrast und minimale Oberflächenbeschädigung erwünscht sind. Diese Anpassungsfähigkeit grüner Laser unterstreicht die Bedeutung der Wellenlängenwahl in der Lasertechnologie und gewährleistet optimale Ergebnisse für spezifische Materialien und Anwendungen.

Der525 nm grüner LaserEs handelt sich um eine spezielle Lasertechnologie, die sich durch ihre charakteristische grüne Lichtemission bei einer Wellenlänge von 525 Nanometern auszeichnet. Grüne Laser dieser Wellenlänge finden Anwendung in der retinalen Photokoagulation, wo ihre hohe Leistung und Präzision von Vorteil sind. Sie sind auch potenziell nützlich in der Materialbearbeitung, insbesondere in Bereichen, die eine präzise und thermisch schonende Bearbeitung erfordern..Die Entwicklung grüner Laserdioden auf c-Ebenen-GaN-Substrat für längere Wellenlängen im Bereich von 524–532 nm stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Lasertechnologie dar. Diese Entwicklung ist entscheidend für Anwendungen, die spezifische Wellenlängeneigenschaften erfordern.

Kontinuierliche und modengekoppelte Laserquellen

Für die selektive Dotierung von Solarzellen mit selektiven Emitter-Lasern werden kontinuierliche (CW) und modengekoppelte Quasi-CW-Laserquellen bei verschiedenen Wellenlängen wie Nahinfrarot (NIR) bei 1064 nm, Grün bei 532 nm und Ultraviolett (UV) bei 355 nm untersucht. Unterschiedliche Wellenlängen beeinflussen die Fertigungsflexibilität und den Wirkungsgrad (Patel et al., 2011).

Excimerlaser für Materialien mit großer Bandlücke

Excimerlaser, die bei einer UV-Wellenlänge arbeiten, eignen sich zur Bearbeitung von Materialien mit großer Bandlücke wie Glas und kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFRP) und bieten hohe Präzision bei minimaler thermischer Belastung (Kobayashi et al., 2017).

Nd:YAG-Laser für industrielle Anwendungen

Nd:YAG-Laser werden aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit hinsichtlich der Wellenlängenabstimmung in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Ihre Fähigkeit, sowohl bei 1064 nm als auch bei 532 nm zu arbeiten, ermöglicht Flexibilität bei der Bearbeitung verschiedener Materialien. Beispielsweise eignet sich die Wellenlänge von 1064 nm ideal für die Tiefengravur von Metallen, während die Wellenlänge von 532 nm eine hochwertige Oberflächengravur von Kunststoffen und beschichteten Metallen ermöglicht (Moon et al., 1999).

→Verwandte Produkte:CW-diodengepumpter Festkörperlaser mit einer Wellenlänge von 1064 nm

Hochleistungs-Faserlaserschweißen

Laser mit Wellenlängen nahe 1000 nm, die sich durch gute Strahlqualität und hohe Leistung auszeichnen, werden beim Tiefschweißen von Metallen eingesetzt. Diese Laser verdampfen und schmelzen Werkstoffe effizient und erzeugen so hochwertige Schweißnähte (Salminen, Piili & Purtonen, 2010).

Integration der Laserbearbeitung mit anderen Technologien

Die Integration der Laserbearbeitung mit anderen Fertigungstechnologien wie dem Plattieren und Fräsen hat zu effizienteren und vielseitigeren Produktionssystemen geführt. Diese Integration ist besonders vorteilhaft in Branchen wie dem Werkzeug- und Formenbau sowie der Motorenreparatur (Nowotny et al., 2010).