Was ist wassergeführte Lasertechnologie und welche traditionellen Methoden kann sie ersetzen?

Was ist wassergeführte Lasertechnologie? Wie funktioniert sie?

Die wassergeführte Lasertechnologie ist ein fortschrittliches Bearbeitungsverfahren, das einen energiereichen Laserstrahl mit einem Hochdruckwasserstrahl kombiniert. Nach dem Prinzip der Totalreflexion dient der Wasserstrahl als optischer Wellenleiter. Dieser innovative Ansatz verbindet die Präzision der Laserbearbeitung mit den Kühl- und Reinigungsfunktionen von Wasser und ermöglicht so eine effiziente, schonende und hochpräzise Bearbeitung.

Ersetzbare traditionelle Prozesse und wesentliche Vorteile

1. Konventionelle mechanische Bearbeitung

Anwendungen: Schneiden von harten und spröden Materialien wie Keramik, Siliziumkarbid und Diamanten.

Vorteile: Wassergeführte Laser arbeiten berührungslos und vermeiden so mechanische Belastungen und Materialschäden. Ideal für ultradünne Teile (z. B. Uhrwerke) und komplexe Formen, verbessert es die Schnittgenauigkeit und Flexibilität.

2. Traditionelle Laserbearbeitung

Anwendungen: Schneiden von Halbleiterwafern wie SiC und GaN oder dünnen Metallblechen.

Vorteile: Wassergeführte Laser minimieren die Wärmeeinflusszone (WEZ), verbessern die Oberflächenqualität und machen häufiges Neufokussieren überflüssig – wodurch der gesamte Prozess rationalisiert wird.

3. Elektrische Entladungsbearbeitung (EDM)

Anwendungen: Bohren von Löchern in nichtleitende Materialien, wie z. B. Keramikbeschichtungen in Luft- und Raumfahrttriebwerken.

Vorteile: Im Gegensatz zu EDM sind wassergeführte Laser nicht durch die Leitfähigkeit eingeschränkt. Sie können Mikrolöcher mit hohem Aspektverhältnis (bis zu 30:1) ohne Grate bohren, was sowohl die Qualität als auch die Effizienz verbessert.

4. Chemisches Ätzen und abrasives Wasserstrahlschneiden

Anwendungen: Mikrokanalverarbeitung in medizinischen Geräten wie Titanimplantaten.

Vorteile: Wassergeführte Laser ermöglichen eine sauberere und umweltfreundlichere Verarbeitung – keine chemischen Rückstände, geringere Oberflächenrauheit und verbesserte Sicherheit und Zuverlässigkeit medizinischer Komponenten.

5. Plasma- und Brennschneiden

Anwendungen: Schneiden von Aluminiumlegierungsblechen in der Automobilindustrie.

Vorteile: Diese Technologie verhindert Hochtemperaturoxidation und reduziert die thermische Verformung erheblich (weniger als 0,1 % gegenüber über 5 % bei herkömmlichen Methoden), wodurch eine bessere Schnittpräzision und Materialqualität gewährleistet wird.

Benötigt ein wassergeführter Laser einen Laser Kühler ?

Ja. Obwohl der Wasserstrahl als Führungsmedium dient, erzeugt die interne Laserquelle (z. B. Faser-, Halbleiter- oder CO₂-Laser) während des Betriebs erhebliche Wärme. Ohne effiziente Kühlung kann diese Wärme zu Überhitzung führen, die Leistung beeinträchtigen und die Lebensdauer des Lasers verkürzen.

Ein Industrielaser Kühler ist unerlässlich, um stabile Temperaturen aufrechtzuerhalten, eine konstante Leistung zu gewährleisten und das Lasersystem zu schützen. Für Anwendungen, bei denen geringe thermische Schäden, hohe Präzision und Umweltfreundlichkeit im Vordergrund stehen – insbesondere in der Präzisionsfertigung – bieten wassergeführte Laser in Kombination mit zuverlässigen Laserkühlern überlegene und nachhaltige Verarbeitungslösungen.