Quarzglas für Materialverarbeitung und industrielle Anwendungen

Das Schneiden verschiedener Materialien ist heute eine der wichtigsten Anwendungen von Lasern in der Materialbearbeitung. Es reicht von sehr dünnen Display-Schutzgläsern mit einer Dicke von 0,3 mm und darunter bis hin zu dicken Stahlplatten mit einer Dicke von mehr als 40 mm. Weitere Vorteile sind die hohe Geschwindigkeit sowie die exzellente Qualität des Schneidens, wodurch weitere Bearbeitungsschritte eingespart werden können. Die Übertragungsfaser kann die Strahleigenschaften des Lasers wesentlich beeinflussen. Dies geschieht beispielsweise durch die Verwendung von Fasern mit mehreren Schichten und unterschiedlichen lichtführenden Bereichen oder einen geformten Faserkern, der eine Optimierung des Strahlprofils ermöglicht. Oft wird der Laserstrahl durch eine Fokussieroptik geleitet, bevor er den Bearbeitungspunkt erreicht. Auch die Komponenten des Fokussierkopfs bestehen häufig aus Quarzglas. Die erforderliche Qualität hängt von den Eigenschaften des Lasers ab, wie z.B. der Pulsdauer, der Leistung und der Strahlgröße. Das letzte Quarzglaselement, welches der Laser durchläuft, ist ein Schutzfenster. Dieses verhindert, dass Dämpfe oder Spritzer des bearbeiteten Materials in das Innere des Laserkopfes gelangen und die beschichteten Komponenten beschädigen. Dieses Fenster wird auch als Schutzglas bezeichnet und ist ein Verbrauchsmaterial.

Metall-Laserschweißen ist eine gängige Methode, um verschiedenste Bauteile miteinander zu verbinden. Durch den Einsatz von Lasertechnologie ist mittlerweile nicht nur das Schweißen von gleichartigen Materialien möglich, das als homogenes Schweißen bezeichnet wird. Sogar unterschiedliche Materialien können miteinander verschweißt werden, wie beispielsweise Kupfer und Aluminium (heterogenes Schweißen). Typische Schweißlaser arbeiten mit einer Leistung von 2 bis 16 kW bei 1070 nm. Hochreflektierendes und wärmeleitfähiges Kupfer oder Gold werden aufgrund der besseren Absorption häufig mit gepulsten Lasern im Bereich von 400-550 nm bearbeitet. Diese Materialien gewinnen in der E-Mobilität zunehmend an Bedeutung. Unsere Quarzglasmaterialien für Optiken und optische Fasern ermöglichen maximale Leistung und unterstützen alle Arten von Lasersystemen.

Die Reinigung von Oberflächen mittels Lasertechnologie gewinnt zunehmend an Bedeutung. Sie bietet eine schnelle und einfache Möglichkeit, Oberflächen effektiv für nachfolgende Produktionsschritte wie Lackierung, Schweißarbeiten oder Verklebung vorzubereiten. Ob es sich um Eisenoberflächen handelt, die von Rost, Farbe, Öl oder Rückständen aus vorherigen Fertigungsschritten befreit werden müssen, die Laserreinigung stellt eine geeignete Technologie dar. Darüber hinaus kann diese Technik dazu genutzt werden, selektiv leitfähige Bereiche auf der Oberfläche zu erzeugen. Einer der hervorragenden Vorteile der Laserreinigung besteht darin, dass das Material lokal gereinigt werden kann, ohne dass Masken erforderlich sind, wie es bei herkömmlichen Reinigungsmethoden wie Sandstrahlen oder chemischer Reinigung der Fall ist. Darüber hinaus wird die Umwelt geschont, indem keine großen Mengen an schädlichen Reinigungsmitteln und Abfällen anfallen.

Die Kennzeichnung von Produkten ist eine weit verbreitete Anwendung. Einige Beispiele sind die Deklaration der Inhaltsstoffen von Konsumgütern, die Rückverfolgbarkeit von Medizinprodukten oder die Bereitstellung technischer Informationen auf elektronischen Produkten. Abhängig vom zu beschriftenden Material werden verschiedene Laser eingesetzt. Daher müssen geeignete Quarzglasmaterialien zur Übertragung des Lichts ausgewählt werden. Für diese Anwendung sind gepulste Laser sehr verbreitet. Aufgrund der hohen Spitzenleistungen sind die Kopplungsbedingungen und die Zerstörschwelle der Fasermaterialien entscheidende Parameter. Wir können Sie dabei unterstützen, diese Parameter für Ihre Anwendung zu optimieren.