formen und führen

• berührungsschutz

• enthalten medium in dem laserstrah ohne absorbiert zu werden gestreut oder deformiert werden kann

  • medium stickstoff ,gereinigte luft (öl-wasserfrei)

• mithilfe von überdruck in den strahlführungen

• Transparent und reinheit ist wichtig

  • verunreinigung absorbieren und erwärmen medium

  • kann zur thermischen gaslinse kommen

• kommt anstelle des strahlschutzrohres zum einsatz wenn sich die maschine bewegt und dabei sich die länge ändert der strahlführung

• Problem bei bewegung: es kann durch bewegung zum unterdruck kommen beim ein unf aufziehen des faltenbalges

  • dadurch kommt schmutzige uft rein welches den laser absorbiert

• vermeidet wird dies mit umlenkspiegel zwischen zwei faltenbälgern anzubringen

• werden Ausgleichsbehälter als Druckreservoirs in die Maschine eingebaut.

• besitzt konvexe und konkave spiege

• laserstrah trifft zunächst auf den konvexen Spiegel, der ihn aufweitet.

• Danach richtet ihn der konkave Spiegel wieder parallel aus.

  • vergrößert strahdurchemsser um faktor 1,5 - 2

  • verringert divergent des laserstrahls und lässt sich dadurch auf langem weg führen ohne an druchmesser stark zu zunehmen

• Der Abstand zwischen Bearbeitungsoptik und Fokus kann sich ändern und damit ändert sich auch die Fokuslage am Werkstück.

  • passiert durch divergenzänderung

    • wenn sich die Entfernung zwischen Strahltaille und Optik ändert. z.b bei laserschneidanlagen mir bewegten optiken

      • Abhilfe: adaptive Spiegel und Strahlposaune

    • Optische Bauteile wie der Auskoppelspiegel oder Umlenk- spiegel, die sich stark inhomogen erhitzen, können den Laser- strahl zusätzlich aufweiten und damit die Divergenz verändern. Dann spricht man von thermischer Fokus-Shift.

• ändern der divergenz des strahs und fokuslage auf diese weise zu steuern

• Dies geschieht über den Druck des Kühlwassers hinter der Spiegelfläche.

• Wenn der Druck des Kühlwassers steigt, wölbt sich der Spiegel nach außen

  
  

• fokus shift

• Fokuslage an verschiedene Materialdicken anpassen.

die Länge des Strahlweges konstant zu halten

divergänzänderung vermeiden

vermiedet fokus shift

• Quarzglasfaser

  • kann lange wegen geführt werden

• die Endfläche der Faser vollkommen sauber, eben und senkrecht zur Strahlachse poliert sein,

• der umgebende Raum staubfrei und sauber sein,

• der Strahl exakt zentrisch zur Faser ausgerichtet sein,

• der Strahldurchmesser auf der Faserendfläche immer kleiner als der Kerndurchmesser sein und

• der Aperturwinkel der Faser eingehalten werden.

• beschreibt den maximalen Winkel, unter dem Lichtwellen auf die Faserendfläche treffen dürfen.

  • so groß das Totareflexion in faser erfüllt ist

  • 
    

• Laserlicht wird nciht reflektiert, beschädigt kusntoffschicht und aserlicht bricht aus

• leistung geht runter

• daher einkoppelwinkel unter aperturwinke

• hängt von Strahlqualität

  • je höher die qualität desto kleinere fokusdurchmesser lassen sich unter kleinen winkel erreichen und desto dünner kann die faser sien

• Gradienten-Index-Fasern bleibt die Strahlqualität der Strahlquelle nahezu erhalten

• bestimmen der Öffnungswinkel und der Kerndurch- messer der Faser das Strahlparameterprodukt und damit die Strahlqualität nach dem Laserlichtkabel.

• llasssen sich biegen bis 20cm radius

  • danach gefahr das nichwellen nciht voständig reflektiert werden

• sollen laserstrahl möglichst voständig reflektieren

  • ebene spiegel

  • müssen sauber sein

• zum führen von laserstrahlen z.B um die ecke

• erlaubt das teilen des Lserstrahls an 2 oder mehreren Arbeitsstationen

  • häufig in festkörperlasern

• teidurchlässige spiegel

• 45 grad zu mstrahlweg

• beschichtung des spiegels bestimmt teilungsverhltnis

• 
  

• - enthalten bewegliche spiege

• um Laserstrahl an verschiedenen arbeitsstationen zu führen

• nicht teildurchlässig

• Fokusdurchmesser, Schärfentiefe, Bildweite und Leistungsdichte werden genau auf das Verfahren abgestimmt.

• 
  

• gibt an, in welchem Abstand zum Fokus sich die Strahlquerschnittsfläche verdoppelt hat.

• je größer die rayeighlänge desto geringe die aufweitng

• doppelte rayleightlänge wird als schärfentiefe bezeichnet

• gibt den Abstand zwischen Linsenmitte und Fokus an

• entspricht näherungsweise der brennweite

  • brennweite gibt den abstand zwischen linsemitte und dem idealen fokuspunkt

• 
  

• Sie führt Zusatzstoffe zu, die für das Verfahren benötigt werden, zum Beispiel Gas zum Schneiden oder Schweißen, oder Zusatzwerkstoffe zum Schweißen.

• Sie enthält Sensoren für die Prozesskontrolle, zum Beispiel die Abstandsregelung beim Laserschneiden oder die Prozessbeobachtung beim Laserschweißen.

• Sie bietet Schnittstellen zur Maschine und zur Maschinensteuerung, zum Beispiel Energie- und Kühl- wasseranschlüsse sowie Datenschnittstellen.

• Sie enthält Schutzvorrichtungen, die Schmutz und Staub von den empfindlichen Linsen oder Spiegeln fernhalten, zum Beispiel Schutzgläser oder Crossjets – Luftströme die Spritzer ablenken.

• Sie kann zusätzlich Leistungsmesser und ein Pilot- licht enthalten, das beim Einrichten des Bearbeitungs- prozesses hilft – oft als Teach-Hilfe bezeichnet.

muss transparent sen für wellenlänge

• Wenn sie warm werden, verändert sich ihr Brechungsindex stärker als der von Quarz- glaslinsen.

• Wenn sie sich sehr erhitzen, können sie verbren- nen und gesundheitsschädliche Stäube, Gase oder Aerosole freisetzen. Außerdem sind sie teurer.

• Deshalb setzt man zum Schweißen mit hohen CO2-Laserleistungen Spiegeloptiken ein.

• Kollinator

  • richtet strahl parallel aus

• objektiv fokussiert in

• im teilerspiegel sensorik die schweißarbeit überwacht

• Schutzglas schützt vor spritzern und crossjet luftstrom schützt schutzglas vor spritzern

bei doppelnahtschweißen

nur in c02Laser für hohe laserleistng

• beastbarer, können nciht thermisch zerstört werden und unempfindlicher gegen verschmutzungen

laserstrahl über 2 drehbare spiegel geleitet

Vorteil: kann fokus auf jeden punkt im arbeitsfeld richtien und das blitzschnell

• Nachteil: Bezogen auf den Fokus ist das Arbeitsfeld gewölbt

• Große Werkstücke können nicht an allen Stellen mit konstant gutem Arbeitsergebnis bearbeitet werden, weil sich die Fokus- lage im Arbeitsfeld ändert.

  • abhilfe bei festkörperdurchemsser sind planfeldobjektive die das arbeitsfedel eben machen

  • 
    

• wurde für fokusierung genutzt und

• große arbeitsfeld

• Strahlweg zwischen Fokussierspiegel und Werkstück konstant bleibt

• positionierung des fokus in vertikaler richtung is ein vorteil gegenüber scannperoptiken im planfeled