YLPP 1-5 ps, 10 – 50 W
Ytterbium Pikosekunden Laser
Der neue IPG YLPP-25-1-50-R Ultrakurzpulsfaserlaser mit Pulsbreiten von weniger als 5 ps und einer Pulsenergie von 25 µJ über den gesamten Frequenzbereich von 50kHz bis 2MHz verfügt über eine Durchschnittsleistung von 50 Watt. Das All-In-One monolithische Faserdesign gewährleistet eine extrem kompakte Bauform bei höherem Wirkungsgrad und Leistungsstabilität als alle herkömmlichen diodengepumpten Stab- oder Scheibenlaser. Dank des kostengünstigen Aufbaus kann er somit wesentlich preiswerter als heute am Markt verfügbare Laserquellen angeboten werden. Sowohl die Pulsenergie als auch die Frequenz können ohne Einschränkung der Strahlqualität frei gewählt werden.
Merkmale
| Kompakter optischer Kopf ca. 1.5 kg | Warmstart in Sekunden |
| Durchschnittsleistung 50 Watt | Kaltstart in <1 Minute |
| Pulsbreite 1 - 5 ps |
Wirkungsgrad >15% |
| Pulsenergie 25 μJ von 50 kHz bis 2 MHz | Faserführung zum Bearbeitungskopf |
| Pulsspitzenleistung bis zu 25 MW | Option mit integriertem Scanner |
Ein „kalter“ Bearbeitungsprozess wird aufgrund der ultrakurzen Laserpulse von wenigen Pikosekunden erzeugt, da die Einwirkzeit auf dem Material kürzer ist als die Aufwärmzeit des Materials. Dies ist die ideale Voraussetzung für Mikrobearbeitungen von dünnen Schichten oder Folien, von Metallen, Polymere und Glas und für das Schwarzmarkieren von Aluminium oder Metallen.
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YLPP-25-1-50-R |
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| Wellenlänge, nm | 1030 | ||||
| Betriebsart | gepulst | ||||
| Mittlere Leistung, Watt | 50 | ||||
| Pulsenergie, μJ | 25 | ||||
| Pulsdauer, ps | 1-5 | ||||
| Pulsspitzenleistung, MW | bis zu 25 | ||||
| Repetitionsfrequenz, kHz | 50-2000 | ||||
| Strahlqualität, M2 | < 1.4 (1.2 typisch) | ||||
| YLPP-25-1-50-R | |
| Abmessungen (B × T × H), mm | 448 × 580 × 132 |
| Abmessungen Optischer Kopf (B × T × H), mm | 65 × 216 × 70 |
| Kühlung | Wasser |
| Spannungsversorgung, VAC | einphasig 50-60 Hz 100-240 |
| Leistungsaufnahme, W | <300 |
Anwendungen
| Präzisionsbearbeitung | Ritzen von Saphir-LED-Wafern |
| Schwarzmarkieren von Edelstahl/Aluminium | Dünnschichtbearbeitung Solar/PV/FPD |
| Mikrostrukturierung von Oberflächen | Schneiden und Bohren von Glas/Saphir |
| Schneiden mehrlagiger Kunststoffe | Markieren von Metallen/Polymeren/Glas |
| Schneiden von Batteriefolien | Keramikbearbeitung |
Präzise Mikrobearbeitung
Die Ultrakurzpulsfaserlas mit weniger als 10 Sekunden Pulsdauer können ein breites Spektrum an Materialien bearbeiten und feine Arbeiten und Strukturieraufgaben durchführen.
Schwarzmarkieren von Metallen in der Unterhaltungselektronik & MedizinKurze Pulse im Pikosekundenbereich sind ideal, um "schwarze" Markierungen oder Barcodes mit hohem Kontrast auf Metallen wie Edelstahl und Aluminium anzubringen. Aufgrund der extrem kurzen Pulsdauer sind diese Markierungen nicht thermisch und sind daher auch bei häufigem Gebrauch, Reinigung oder Sterilisation weniger anfällig für Korrosion oder Verblassen. Darum sind sie gut geeignet für UDI-Codes auf chirurgischen und medizinischen Gegenständen. |
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Laserritzen & -schneiden von Saphir-LED-WafernSaphir-Wafer, die für LEDs mit hoher Leuchtkraft verwendet werden, können mit Pikosekundenlasern geritzt werden. Die Bilder unten zeigen eine Kerbe an der Kante eines Wafers, um das Profil und die Tiefe zu zeigen. Der Prozess wurde mit einem YLPP Pikosekundenlaser durchgeführt. |
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Selektiver Materialabtrag für Solar/Photovoltaik/FPDDie UKP-Faserlaser im Pikosekundenbereich eigenen sich ebenfalls sehr gut für das selektive Abtragen von dünnen, leitenden Oxidschichten, Antireflex-/Nitrid- und Metallschichten, die für Dünnschichtzellen oder Siliziumsolarzellen verwendet werden. |
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Mikrooberflächenbehandlung: Strukturieren & TexturierenDie YLPP Piko- und Femtosekundenlaser sind ideal, um Mikrostrukturen auf Oberflächen von Metallen und verschiedenen Legierungen zu erzeugen. Je nach Größe des zum Abtrags verwendeten Pitch- und Scanmusters können Mikroprägungen in Form von Gräben und unterschiedliche Vertiefungen hergestellt werden. Unten sind zwei Beispiele für Mikrostrukturen in einem Werkstück aus einer Platin-Iridium-Legierung, hergestellt mithilfe von IPGs YLPF Femtosekundenlaser, dargestellt. Beispiele für Mikrostrukturen, Mikronoppen und -linien, in Platin-Iridium-Legierung mit einem YLPF Femtosekundenlaser |
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Schneiden von thermoplastischen & PolymerfilmenMit den YLPF Femtosekundenlasern können präzise Schnitte und Muster mit außergewöhnlicher Kantenqualität, Wiederholbarkeit und Genauigkeit auf Polymerfilmen erzeugt werden. Die unteren Bilder zeigen einen rechteckigen und einen kreisförmigen Schnitt in Polyimidfilm, der Kreis hat einen Durchmesser von 380 μm. |
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Schneiden von dünnen Metall- & BatteriefolienDie YLPP Piko- & Femtosekundenlaser sind ideal, um dünne Metallfolien zu schneiden, wie sie beispielsweise in der Fertigung von Batterien benötigt werden. Die beiden Bilder unterhalb zeigen die Seitenansicht sowie den Querschnitt einer dünnen PdAgCu-Metallfolie, geschnitten mit einem YLPF Femtosekundenlaser. |
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Präzises Markieren von Glas, Saphir und KeramikWeiße Oberflächenmarkierungen mit hohem Kontrast und guter Lesbarkeit können mit den kurzen Pikosekundenpulsen von IPGs YLPP Lasern auf Glas oder Saphir erzeugt werden. Diese Oberflächenmarkierungen haben keine erkennbaren Mikrorisse, die die Integrität des Substrates beschädigen könnten. |
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Mikrobearbeitung von Keramik, Saphir und GlasDie YLPF Femtosekundenlaser sind ideal für die schnelle Bearbeitung spröder Materialien wie Saphir oder Glas. Die unteren Bilder zeigen mit dem YLPF in Saphir gefräste 70μm tiefe Abtragungen. |
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Materialbearbeitung mittels Ultrakurzpuls-Laser
- "Kaltbearbeitung" reduziert Schmelzen und Wärmeeinflusszone, weniger Verformung des Metalls
- Weniger Mikro-Risse und bessere Oberflächenqualität beim Abtrag
- Die Absorption ist weniger von Material/Wellenlänge abhängig
Vorteile von YLPP & YLPF Lasern
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Nachteile traditioneller UKP Laser |
Vorteile von YLPP and YLPF Lasern |
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Hohe Anschaffungskosten, hohe laufende Kosten und teure Reperaturkosten |
Sehr günstiger Kostenpunkt. Der Laser vereint alle Vorteile der Faserlaser, auch in Bezug auf Anschaffungskosten und laufende Kosten. |
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Wenig Durchsatzgeschwindigkeit wegen begrenzter Pulsenergien bei hohen Wiederholungsraten |
Wiederholungsraten bis 2MHz ohne Abfall der Pulsenergie → erhöht den Durchsatz |
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Komplexe wissenschaftliche optische Systeme im freien Raum sind empfindlich für Schiefstellung, Kontamination und Umwelteinflüsse → Wenig Zuverlässigkeit und Robustheit |
Das monolithische all-spliced-fiber Design ist weniger anfällig für Schiefstellung, Verschmutzung und Schwankungen in Bezug auf Temperatur/Feuchtigkeit/Vibration und dadurch wesentlich zuverlässiger und kompakter. |
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Massiges Größenformat und Gewicht |
Der ultrakompakte Kopf hat ca. 1/20tel der Größe und 1/30tel des Gewichts der Laser von Wettbewerbern. |
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Schwierig in Werkzeuge zu integrieren, weil keine Faser-Zuführung/Ausgabe |
Am Rack montierbare Stromanschlüsse und der externe kompakte Laserkopf mit Faser-Zuführung sind leicht zu integrieren |
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| Lange Aufwärmzeiten |
Aufwärmen innerhalb von Sekunden |
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