Laserkühler Chiller
Anwendung & Hintergrundwissen
In welchen Anwendungsbereichen kommen Laser Chiller zum Einsatz?
Laserkühler sind aus modernen Fertigungsmethoden nicht mehr wegzudenken. Typische Einsatzgebiete sind: Schneiden, Schweißen, Löten und Cladding (Materialauftrag). Fügen oder Trennen, Auftragen oder Abtragen, Oberflächen bearbeiten – nahezu alles ist möglich.
Die Flexibilität der Laseranwendungen wird über kurz oder lang die mechanische Bearbeitung in vielen Industriezweigen ablösen. Schon heute können verschiedene Arbeitsschritte in einer einzigen Anlage erledigt werden – z. B. zuerst Bleche schneiden, danach miteinander verschweißen.
Welche Anforderungen werden an moderne Laserkühler gestellt?
Der Kostendruck in der Produktion verlangt immer höhere Stückzahlen und deshalb immer leistungsfähigere Maschinen und sehr kurze Stillstandzeiten auf kleinstmöglichem Raum. Hierfür müssen verschiedene Teile der Lasermaschinen sehr zuverlässig auf exakte Betriebstemperaturen gekühlt werden, z. B. der Resonator (Laserquelle) und die Optik (Linsen) zur Fokussierung des Laserstrahls. Diese Aufgabe übernehmen leistungsfähige Prozesskühler, die speziell für die Kühlung von Laseranlagen konstruiert sind.
Zukunftssichere Lösungen u. a. für CO2-Laser, Dioden- und Faser-Laser
Auch Prozesskühler werden immer kleiner und leistungsfähiger. Damit der Laser immer schnell und zuverlässig ein perfektes Ergebnis hervorbringt, temperieren sie präzise das Kühlmittel, wie etwa hochreines Wasser, das zur Kühlung von Laseroptiken verwendet wird.
Energieintensive Anlagen, wie CO2-Laser, müssen mit großen Kühlleistungen zuverlässig versorgt werden. Moderne Dioden- oder Faser-Laser benötigen außerdem eine besonders schnelle und hohe Regelgenauigkeit von bis zu +/- 0,1 K.
Gleichzeitig wachsen die Anforderungen an den schonenden Umgang mit allen Ressourcen, wirtschaftlich wie ökologisch. Dafür entwickelt HYFRA ständig zukunftssichere Lösungen, wie z. B. die Microchannel-Technologie, mit der der Kältemittelbedarf um bis zu 70 % reduziert wird.
Neben den bewährten Standardlösungen entwickelt HYFRA auch immer wieder individuelle Lösungen, die Hand in Hand mit den Kunden abgestimmt werden. Ein gutes Beispiel für die Flexibilität der HYFRA Konstrukteure ist eine Lösung, die für einen europäischen Lasersystem-Hersteller entwickelt wurde. Bei der Umsetzung des Projektes lag der Fokus auf einer möglichst geringen Aufstellfläche, da der Hersteller dies als Argument beim Verkauf seiner Laser nutzen wollte. Daher ist unter dem hausinternen Arbeitstitel „U-Boot-Design“ ein Kühler entstanden, der durch eine ungewöhnlich kleine Öffnung direkt in die Lasermaschine geschoben und dort angeschlossen wird. Um dies zu ermöglichen, mussten die einzelnen Komponenten des Kühlers platzoptimiert angeordnet und an das Layout des Lasers angepasst werden. Die technische Herausforderung lag insbesondere bei der optimalen Anordnung von Verflüssiger/Kondensator und der Einheit mit Luftkanalsystem zur Abführung der Abwärme. So wurde der standardmäßig vertikale Aufbau des Kühlers in eine individuelle, horizontal ausgelegte Kühler-Lösung verwandelt.
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Laserkühler werden für die verschiedenen Komponenten von Lasermaschinen verwendet, insbesondere der HYFRA Sigma Serie.
