System- und verfahrenstechnischer Vergleich von Nd:YAG- und CO2-Lasern im Leistungsbereich bis 5 kW

KlappentextSeit fasergeführte Nd: YAG-Laser mit bis zu 4000 Watt Ausgangsleistung zu industrietauglichen Strahlquellen herangereift sind, gewinnt dieser Lasertyp für Aufgaben des Schneidens und Schweißens in der industriellen Blechbearbeitung mehr und mehr an Bedeutung und ist als direkter Konkurrent zum spiegelgeführten CO2-Laser zu betrachten. - Auf der Basis experimenteller Daten werden Auswirkungen der unterschiedlichen Wellenlängen der beiden Lasertypen auf die Wechselwirkungsmechanismen und erzielbaren Prozeßdaten beim Schneiden und Schweißen von Stahl und Aluminium aufgezeigt. Für den Anwender von zentralem Interesse ist dabei die Aufschlüsselung, in welchen Anwendungsfeldern die gegenüber industriellen CO2-Lasern geringere Strahlqualität heutiger lampengepumpter Festkörperlaser zu Einbußen im Bearbeitungsprozeß führt, und inwieweit die kürzere Wellenlänge Vorteile bei der Energieeinkopplung in das Werkstück zeigt. Eine neue systemtechnische Möglichkeit zur Kombination fasergeführter Laser wird vorgestellt. Die Randbedingungen einer Erweiterung des Anwendungsspektrums heutiger lampengepumpter Nd: YAG-Laser durch diese neue Strahladdition werden aufgezeigt. - Weiterführende Abschätzungen geben einen Ausblick und Empfehlungen für Effizienzsteigerungen durch systematische Anwendung der hier vorgestellten Vielstrahltechnik bei fasergeführten Lasern hoher Strahlqualität. - Ein Kostenvergleich für heutige industriell verfügbare Lasersysteme wird durchgeführt. Anwendungsbereiche mit höherer Wirtschaftlichkeit für den jeweiligen Lasertyp werden dargestellt.