Anwendung
Dieser Versuchsstand dient der Untersuchung von Instrumentarien und Wechselwirkungsmechanismen des Laserkunststoffschweißens. Priorisiert wird das Laserdurchstrahlschweißen von geeigneten thermoplastischen Kunststoffen. Die durchzuführenden Untersuchungen können den folgenden Zielsetzungen dienen:
- Erzeugung gütegerechter Blindnähte
- Fügen zweier Kunststoffe mittels Laserdurchstrahlschweißen
- Optimierung der Schweißparameter
- Untersuchung der Schweißfestigkeit in Abhängigkeit gewünschter Parameter
- Beurteilung der Schweißnähte mittels einer Materialprüfmaschine
Technische Daten
Laser
| Hersteller: | Rofin-Sinar Laser GmbH (jetzt Coherent, Inc. – Deutschland GmbH) |
| Typ: | Faserlaser |
| Bezeichnung: | FL x50 |
| Anregungsart: | Laserdioden |
| Laserleistung: | 500 W |
| Pulsfrequenz: | cw bis max. 5 kHz |
| Leistungsbereich: | 10 % bis 100 % |
| Leistungsstabilität: | ± 2 % |
| Wellenlänge: | 1070 nm (± 10 nm) |
| Strahlqualität: | ≤ 2,5 mm x mrad (hinter dem Kollimator für 50 µm Faser) |
Werkzeugformende Einrichtung (Kollimator und Planfeldobjetiv)
- QBH-Schnittstelle zwischen optischer Faser und Transportfaser
- Transportfaser: Stufenindexfaser mit RSY-Sicherheitssystem, Kerndurchmesser 100 µm, Länge der Faser: 20 m, NA 0,12
- Teleskop zur Strahlauskopplung aus der Transportfaser (Kollimator)
- Planfeldobjektiv:
- Hersteller: Sill Optics GmbH, Wendelstein
- Typ: S4LFT2163/126
- Brennweite: 163 mm
- Scanfeldgröße: 65 mm x 65 mm
- Fokusdurchmesser: 168 µm (bestätigt durch Strahlanalyse)
- Rayleighlänge: 2,3 mm (bestätigt durch Strahlanalyse)
- M²: 8,52 (bestätigt durch Strahlanalyse)
Positioniereinrichtung
Die Positionierung des Laserstrahls erfolgt mit Hilfe von zwei Spiegelgalvanometern im Scanner. Diese werden entsprechend der gewünschten Schweißnahtgeometrie programmiert.
Technische Daten des Scanners:
| Hersteller: | RAYLASE GmbH, Weßling |
| Typ: | TS-30 [Y] D2 |
| Scannersoftware: | weldMARK |
| Positioniermöglichkeit: | 2D (X- und Y-Richtung) |
| Positioniergeschwindigkeit: | max. 4000 mm/s |
| Positioniergenauigkeit: | ± 10 µm |