Effiziente Diodenlaser für die Automobilproduktion

  • 07. October 2015

Trumpf eröffnet Nieder­lassung in Berlin für Entwick­lungs­koope­ration mit Ferdinand-Braun-Institut.

Am 1. Oktober eröffnete Trumpf eine Nieder­lassung für die Voraus­entwicklung von Laser­dioden in Berlin. Die Laser­diode ist ein zentraler Technologie­baustein moderner Laser und kommt sowohl als Pump­quelle als auch als Dioden­direktlaser zum Einsatz. Durch die Zusammen­arbeit mit dem Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchst­frequenz­technik FBH und anderen Einrichtungen und Experten sollen die Hoch­leistungs-Dioden­laser noch energie­effizienter werden.

Diodengepumpte Festkörperlaser für die Bearbeitung von Metall

Abb.: Diodengepumpte Festkörperlaser sind aus der Automobil­produktion nicht mehr wegzu­denken (Bild: Trumpf).

„Die Berliner Niederlassung mit zunächst zehn Mitarbeitern und die von ihr ausgehenden Koopera­tionen sind von elementarer Bedeutung für unsere Entwicklungs­arbeit bei diesem entscheidenden Zukunftsthema“, sagt Dr. Berthold Schmidt, Leiter des Zentral­bereichs Forschung und Entwicklung bei Trumpf. „Wir versuchen hier bis zu zehn Jahre in die Zukunft zu blicken und die Grundsteine für zukünftige Anwen­dungen zu legen.“

Bereits sein einigen Jahren arbeiten die Kooperations­partner bei brillanten Hoch­leistungs-Dioden­laser zusammen. So finanziert Trumpf mehrere Dokto­randen­stellen am FBH. „Aus unseren Forschungs­tätig­keiten sind in den vergangen Jahren viele Patente entstanden, mit denen sich Hoch­leistungs-Dioden­laser weiter verbessern lassen“, erklärt Prof. Günther Tränkle, Direktor am FBH. „Der Bedarf ist da und wird weiter wachsen, denn der weltweite Markt für Laser­systeme, die Metalle schneiden und bearbeiten können, ist gewaltig.“ Bei bestimmten Mate­rialen – beispiels­weise gehärtetem Stahl für die Sicherheits­zelle im Auto­mobil – ist der Laser als Werkzeug praktisch konkur­renzlos und aus der Fertigung nicht mehr wegzudenken.

Dr. Stephan Strohmaier, der die Berliner Niederlassung leitet, ergänzt: „Um dicke Metall­platten zu schneiden, benötigt man einen sehr intensiven Laser­strahl. Unser Ziel ist es, auf effi­ziente Weise immer mehr Laser­leistung in einem immer brillanteren Strahl zu vereinen. Das gelingt uns zunehmend besser.“ In Sachen Leistungs­dichte und Umwandlungs­rate von Strom in Licht gehören die Dioden­laser von FBH und Trumpf derzeit zu den leistungsfähigsten weltweit. In den Labors werden immer neue Rekorde erreicht.
Die Berliner Niederlassung des Maschinenbauers, die nicht nur in den Bereichen Halb­leiter-Laser­physik, Aufbau­technik, Konstruktion und Simu­lation gut aufgestellt ist, sondern auch über einen eigenen Reinraum verfügt, soll die Entwicklung weiter beschleunigen.

Trumpf verbessert kontinuierlich seine Lasersysteme hinsichtlich der Energie­effizienz, um seinen Kunden eine „grüne Produktion“ zu ermöglichen. Dioden­gepumpte Festkörper­laser und Dioden­direkt­laser mit Wirkungs­graden von dreißig bis vierzig Prozent und mehr sind dabei richtungs­weisend. Sie sind nicht nur besonders effizient, sondern auch wasser- und energie­sparend sowie kompakt in der Baugröße – was sie material­schonend und vergleichs­weise kosten­günstig macht. Bei den Dioden­direkt­lasern wird die Laser­strahlung mehrerer Dioden über optische Elemente zu einem immer besser fokus­sierbaren Strahl zusammengefasst. Diese Strahl­bündel mit nur einem zehntel Milli­meter Durch­messer können dann zum Schneiden von Metallen wie beispiels­weise Stahl im Automobil- oder Schiffsbau verwendet werden.

Trumpf / FVB / AI

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  • 29. September 2016

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