In vielen Laserprozessen stehen Polygon-Scanner und Galvo-Scanner zunächst als Alternativen gegenüber. Tatsächlich ergänzen sich beide Technologien sehr gut: Der Polygon-Scanner übernimmt die schnelle Ablenkung innerhalb einer Linie, während der Galvo-Scanner die Position dieser Linien im Bearbeitungsfeld verschiebt.
Was zeichnet einen Galvo-Scanner aus?
Galvo-Scanner lenken den Laserstrahl flexibel in zwei Achsen. Sie eignen sich besonders für frei geformte Konturen, wechselnde Scanrichtungen und Anwendungen, bei denen die Positionierung im Bearbeitungsfeld im Vordergrund steht.
- flexible 2D-Strahlablenkung
- freie Konturen und wechselnde Scanrichtungen
- bewährte Integration in viele Lasermaschinen
- gute Eignung für wechselnde Geometrien und kleine bis mittlere Bearbeitungsfelder
Wo liegen die Stärken eines Polygon-Scanners?
Ein Polygon-Scanner nutzt ein schnell rotierendes Polygonrad zur besonders schnellen Ablenkung des Laserstrahls. Je nach Modell, Objektiv und Prozessbedingungen sind sehr hohe Linien- und Scangeschwindigkeiten möglich. Die PM-Reihe von MOEWE verbindet die optische Ablenkung mit digitaler FPGA-basierter Echtzeitverarbeitung.
- hohe Liniengeschwindigkeit über das Bearbeitungsfeld
- digitale Echtzeitverarbeitung und laserbezogene Signalsteuerung
- geeignet für große Flächen, hohe Durchsätze und bewegte Werkstücke
- Bitmap-, Parameter- und – je nach Ausführung – weitere Prozessmodi
Warum MOEWE Polygon-Scanner und Galvo kombiniert
Das Arbeitsprinzip eines Polygonspiegels erzeugt zunächst gerade Scanlinien in einer Richtung. Bei den MOEWE-Scannern der PM-Reihe verschiebt ein digital steuerbarer Galvo diese Linien im Bearbeitungsfeld. So entsteht eine zweidimensionale Bearbeitung, ohne dass für jede Anwendung ein zusätzliches Achssystem erforderlich ist.
Gleichzeitig bleibt die Kombination offen für externe Achsen, Fördertechnik und Roll-to-Roll-Prozesse. Der Polygon-Scanner liefert die schnelle Linienablenkung; der Galvo, eine externe Achse oder ein bewegtes Substrat übernimmt die übergeordnete Positionierung.
Typische Anwendungen
- Hochgeschwindigkeitsstrukturieren großer Flächen
- Laserbeschriften und Markieren
- Oberflächenreinigung
- Schneiden und Bohren von Folien oder dünnen Materialien
- Engraving und 2.5D-Bearbeitung
- Bearbeitung auf bewegten Substraten
Wann lohnt sich die Kombination?
Die Kombination ist besonders interessant, wenn hohe Prozessgeschwindigkeit und flexible Feldpositionierung gleichzeitig benötigt werden. Typische Kriterien sind:
- Die Bearbeitung soll deutlich schneller werden, ohne auf eine zweidimensionale Prozessführung zu verzichten.
- Das Werkstück oder Substrat bewegt sich während des Prozesses.
- Laserleistung, Fokusgröße und Bearbeitungsfeld erfordern eine passende Apertur und ein geeignetes F-Theta-Objektiv.
- Laser, Scanner, Achsen und Prozesssignale müssen in Echtzeit synchronisiert werden.
Worauf sollte man bei der Auslegung achten?
Für eine belastbare Auswahl müssen mindestens Laserwellenlänge, mittlere und maximale Leistung, Fokusgröße, gewünschtes Bearbeitungsfeld, Linienabstand, Material, Prozessgeschwindigkeit und Bewegungsprofil betrachtet werden. Ebenso wichtig sind die Schnittstellen zur Laserquelle, zu Achsen und zur Maschinensteuerung.
Die maximale Geschwindigkeit eines Systems ist deshalb immer im Zusammenhang mit Objektiv, Scanwinkel, Apertur, Linienabstand und konkretem Prozess zu bewerten.
Fazit
Galvo-Scanner und Polygon-Scanner sind keine zwingenden Gegensätze. Ein Galvo bietet die flexible Positionierung, ein Polygon-Scanner die schnelle Linienablenkung. In der passenden Kombination entsteht ein leistungsfähiges System für schnelle 2D- und 2.5D-Prozesse sowie für Anwendungen mit bewegten Werkstücken.
Sie möchten prüfen, welche Scannerkonfiguration zu Ihrer Anwendung passt? Schauen Sie sich die Scannervarianten an oder senden Sie uns Ihre Prozessdaten über die Scannerberechnung. Für eine technische Abstimmung kontaktieren Sie MOEWE Optical Solutions.
