Der Blue-Ray-Laser, der „in die Häuser der einfachen Leute fliegt“
Als eine Art Lebenseinstellung ist die Herstellung handgefertigten Schmucks in Europa und Amerika seit langem beliebt. Die Verwendung vonBlauer Laser zum Lasergravieren und Markieren, und das Schneiden ist dafür ein bedeutender aufstrebender Markt.
Vor allem seit der Epidemie ist die Zeit zu Hause für alle länger geworden und auch die Nachfrage nach Konsumgütern für den Haushalt wächst. Im Ausland hätte man gerne selbst kreativ gearbeitet, daher hat sich auch ein blauer Laser-basierter DIY-Markt entwickelt, und nun erfasst diese Welle auch China.
In China drang die Gewohnheit des Heimwerkens der ersten Enthusiasten in alle Aspekte des Lebens der jungen Generation ein, indem sie Schmuck, Kleidung und Heimdekoration im Namen der Ästhetik und des Interesses des Besitzers selbst bastelte.
Es wird berichtet, dass das Prinzip des Gravierens, Markierens und Schneidens mit blauem Laser darin besteht, die hohe Richtwirkung und Intensität des Lasers durch das optische System zu nutzen, um den Laserstrahl auf die Oberseite der bearbeiteten Gegenstände zu fokussieren, sodass die Oberfläche des Verarbeitete Gegenstände werden einer starken thermischen Energie ausgesetzt und die Temperatur steigt dramatisch an, so dass der Punkt aufgrund der hohen Temperatur schnell schmilzt oder verdampft. Der Laserstrahl wird dann in Verbindung mit der Flugbahn des Laserkopfes verwendet, um laserbasierte DIY-Gravuren und mehr zu realisieren.
„Bei der Lasergravur und anderen Anwendungen kann der blaue Laser auf eine Vielzahl von Materialien angewendet werden, zum Beispiel auf eine Vielzahl von Metallen, Holz oder wir tragen normalerweise Kleidungsstoffe und verschiedene Arten von Geschenken, auf denen spezielle Symbole angebracht sind.“ sind eingraviert, wodurch diese Artikel bedeutungsvoller erscheinen“, sagte Zheng Yunqiang, Marketingmanager vonEmmaus OSRAM.
Insbesondere im Vergleich zu anderen Lichtquellen ermöglichen Blaulichtlaser kleinere optische oder Systemabmessungen sowie geringere Systemkosten. Daher ist der Einsatz von Blaulicht-Lasergravur, -markierung und -schneiden ideal für den DIY-Verbrauchermarkt geeignet, der höhere Systemkosten und größere Systemabmessungen erfordert.
Die Zukunft des Metall-3D-Drucks ist blau
„Natürlich werden blaue Laser mit zunehmender Reife der Technologie immer häufiger auf dem industriellen Markt eingesetzt.“
Vor allem Metall3d Drucken.
Es wird berichtet, dass die derzeit in der Entwicklung befindliche blaue Lasertechnologie voraussichtlich schnellere Druckgeschwindigkeiten, eine höhere Druckauflösung und eine bessere Druckqualität beim 3D-Metalldruck erreichen soll.
Dies liegt genau daran, dass die grundlegenden physikalischen Eigenschaften von Metallen ihre Fähigkeit bestimmen, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren, und Metalle, die für Dutzende industrielle Anwendungen wichtig sind, absorbieren blaues Licht viel stärker als Infrarotlicht. Insbesondere Kupfer absorbiert blaues Licht 13-mal stärker als Infrarotlicht.
Beim Metall-3D-Druck handelt es sich im Wesentlichen um kontinuierliches Schweißen im kleinen Maßstab, wobei das Metallpulver das Äquivalent von Lot ist. Das Metallpulver absorbiert die Laserenergie, schmilzt und verbindet sich mit dem angrenzenden Material. Der Laser-3D-Druck ist attraktiv, weil Laser für eine Reihe von Anwendungen einzigartig geeignet sind – ihre Fähigkeit, Energie flexibel und kontaktlos an präzise Orte zu liefern.
Hochreflektierende Metalle wie Kupfer, Gold und Aluminiumlegierungen stellen den Infrarot-Laser-3D-Druck vor zwei Herausforderungen:
Erstens werden beim Schmelzen von Metallpulvern mit einem hochintensiven Infrarotlaser kleinere Pulverpartikel in großen Mengen verdampft, was eine kontrollierte Wiederablagerung der verdampften Partikel erfordert;
Zweitens wird beim Einsatz eines Ringlasers viel Energie durch das Vorwärmen des Pulvers vor dem Lasereinsatz verschwendet.
Da Blaulichtlaser von den meisten Metallen absorbiert werden, benötigen sie weniger Energie, um ein kontrolliertes Schmelzbad zu erreichen und die Verdampfung zu minimieren. Dadurch können beim Blaulicht-Laser-3D-Druck im Vergleich zu Infrarotlasern dichtere Metallteile bei geringeren Energiedichten gedruckt werden.
Erst letztes Jahr gaben der 3D-Druckerhersteller Essentium und der Industrielaserspezialist NUBURU eine Partnerschaft zur Entwicklung eines neuen Metall-3D-Druckers auf Blaulaserbasis bekannt, und die ersten Lieferungen erfolgten im Juni dieses Jahres. Das neue Gerät soll die hochauflösende Fertigung von Metallteilen in Industriequalität mit hohem Durchsatz ermöglichen und wird im Rahmen einer „mehrjährigen, mehrere Millionen Dollar schweren“ Vereinbarung entwickelt. Nach Angaben der Partner wird das System für eine Vielzahl von Schlüsselindustrien geeignet sein, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung.
Innovation und Durchbrüche
Im Jahr 2017 kam der erste industriell relevante blaue Laser auf den Markt. Schon bald erwies es sich als hervorragend geeignet für die Materialbearbeitung.
Das kontinuierliche Wachstum der mit Blaulichtlasern erreichbaren Leistungsdichte hat zu einem entsprechenden Wachstum des Anwendungsbereichs geführt, den sie bewältigen können, und diese Bereiche haben sich von der Unterhaltungselektronik über die Batterieherstellung bis hin zum E-Transport und darüber hinaus ausgeweitet. Jeder dieser Anwendungsbereiche nutzt die grundlegenden physikalischen Eigenschaften des blauen Lichts und die Designmerkmale des Lasers, um ein beispielloses Maß an Produktivität zu erreichen.
Insgesamt wird die Einführung von Blaulichtlasern durch zwei Schlüsselmerkmale vorangetrieben: die grundlegenden physikalischen Eigenschaften der Absorption und das Design von Lasern, die hohe Leistungsdichten liefern.
Der zunehmende Fokus auf saubere Energie treibt die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien für tragbare Energiespeicher mit hoher Dichte voran.
Um Lithium-Ionen-Batterien vollständig zugänglich zu machen, ist die industrielle Verarbeitung des metallischen Werkstoffs Kupfer besonders wichtig. Allerdings übertragen alle gut leitfähigen Materialien auch Wärme, was es zusammen mit dem hohen Reflexionsvermögen von Kupfer schwierig macht, genügend Energie zu liefern, um das Kupfer kontrolliert aufzulösen.
Es sind Herausforderungen wie diese, die den Blue Laser in der industriellen Materialbearbeitung auszeichnen.
Seit ihrer Einführung im Jahr 2017 haben sich auch die Spezifikationen von Blaulicht-Industrielasern rasant verbessert, wobei wichtige Kennzahlen wie Laserleistung und Helligkeit rasch gestiegen sind, um ihr Anwendungsspektrum zu erweitern. Frühe Blaulichtlaser wurden hauptsächlich in der Batterieherstellung eingesetzt, und zahlreiche technologische Fortschritte haben die Integration von Blaulichtlasern in industrialisierte Scansysteme ermöglicht, um die Qualität und Effizienz der Laserbearbeitung zu verbessern und so Anwendungen in der Unterhaltungselektronik voranzutreiben. Diese Anwendungen wiederum haben die Entwicklung von Fügeverfahren für Komponenten von Elektrofahrzeugen und deren Einsatz in der Luft- und Raumfahrt sowie in medizinischen Anwendungen vorangetrieben.
Als führender Anbieter optischer Lösungen in der Branche spielt Emmaus OSRAM eine „Gründer-“ und „treibende“ Rolle bei der Entwicklung des blauen Lasers. „Am Beispiel eines blauen Hochleistungslasers haben wir zwei Pakete (TO56 und TO90) mit blauen Laserprodukten (wie im Bild oben gezeigt) mit einer optischen Leistung von 2 W bis 5 W auf den Markt gebracht, bei denen es sich allesamt um hermetisch versiegelte Pakete handelt mit dem branchenweit höchsten Maß an Zuverlässigkeit“, stellte Zheng Yunqiang vor.
Das TO56-Paket PLPT5 447KA ist die optimale Wahl für Produkte mittlerer Leistung. Es verfügt über eine sehr kleine lichtemittierende Apertur von nur 15 μm, die eine erstklassige Strahlleistung bietet und sich ideal für Anwendungen eignet, die eine Kopplung an optische Wellenleiter, optische Fasern oder eine hohe optische Leistungsdichte erfordern.
Das TO90-Gehäuse PLPT9 450LB_E ist ein Produkt mit hoher optischer Leistungsdichte und einer maximalen optischen Leistung von bis zu 5 W, das die beste thermische Beständigkeit und Leistung, einschließlich ESD-Schutz, bietet geeignet für industrielle (nicht-automobile) Anwendungen mit hoher optischer Leistungsdichte.
Unterdessen hat die Zusammenarbeit zwischen Emmaus OSRAM und der vor- und nachgelagerten Industriekette nie aufgehört.
Im vergangenen Dezember entwickelte Convergent Photonics, ein Hersteller von Lasermodulen, seine neuesten Lasermodule auf Basis neuer 445-nm-blauer Laserdioden von Emmaus OSRAM in CoS-Gehäusen, die sich ideal für industrielle Hochleistungsanwendungen und medizinische Anwendungen mittlerer Leistung eignen.
Anfang Januar dieses Jahres gab Crytur, ein weltweit führender Hersteller optischer Lösungen und optischer Geräte, bekannt, dass sein neuestes MonaLIGHT-Lasermodul auf der blauen Laserdiode PLPT9 450LB_E von Emmaus Osram basiert.
Das Modul soll in der Lage sein, Spitzenlichtintensitäten von bis zu 7,000cd zu liefern, die mit der LED-Technologie nicht erreichbar sind, mit einem elektrooptischen Umwandlungswirkungsgrad von mindestens 80 lm/W bei einem Lichtstrom von 1.100 lm.
Solche Kooperationen und Innovationen nehmen zusammen mit der Anwendungslandschaft des blauen Lasers zu.
