Die Fa. IPG Laser GmbH ist ein Hersteller von Reinigungslasern. Diese haben eine enorm hohe Pulsleistung von größer als ein Megawatt und einen quadratischen Prozessfleck. Oft werden sie per Hand geführt. IPG hat nun erstmals auf Initiative von MOEWE einen solchen Laser mit einer Leistung von 6 / 3 kW realisiert und diesen auf die Anforderungen eines schnellen Polygonscanners zugeschnitten. Insbesondere durch ein spezielles Burst-Regime kann die gesamte Laserstrahlleistung in Höhe von 3 kW bei dem Prozess genutzt werden, was sonst nicht möglich ist. MOEWE bietet mit dem PM 100 als einzige Firma weltweit einen Polygonscanner für so eine hohe Laserleistung an. Die Fa. SITA Messtechnik GmbH kann mit ihrem Messgerät den Reinigungseffekt nachweisen.

Die Versuche fanden am Laserinstitut Hochschule Mittweida statt.  Die Mitarbeiter des Institutes haben ein schönes Video zu dem Prozess veröffentlicht:  

Mit der neuen Kombination aus Speziallaser und Polygonscanner kann eine Oberfläche in der Größe eines DIN A4 Blattes bei einer applizierten Intensität von 23 MW/cm² , mit der sich ein dünner Ölfilm abtragen lässt, in der unvorstellbar kurzen Zeit von nur 0,2 Sekunden gereinigt werden. In einer Stunde schafft man mit dieser Konfiguration die Reinigung einer Fläche von 1.200 m². Durch diese hohe Effizienz können solche Prozesse bald auch großindustriell genutzt werden. Relevanz hat das u.a. für die Batterie- oder Brennstoffzellenherstellung.

In dem Video ist auch die Präzision bei der Bearbeitung zu erkennen. Ein Schachbrettmuster, das u.U. technologische Vorteile bietet (Energieverteilung), konnte exakt erzeugt werden. Das Gegenstück dann ebenso präzise. Diese zwei Prozesse laufen zusammen in der gleichen Zeit ab wie die vollflächige Bearbeitung, da der Polygonscanner genügend Geschwindigkeitsreserven hat, um die doppelte Geschwindigkeit und Zeilenfrequenz realisieren zu können. Die Synchronität von Polygonspiegeldrehung und Laserfrequenz ohne Schwebungseffekte zu realisieren ist dabei nicht trivial. Durch spezielle Steuerungsmöglichkeiten an Polygonscanner und Laserquelle konnte die große Präzision realisiert werden.

Die einzigartige Kombination aus Polygonscanner PM 100 und  6 / 3 kW Hochleistungsreinigungslaser mit Burst-Funktion von IPG erlaubt bei der Oberflächenreinigung in völlig neue Geschwindigkeitsdimensionen vorzustoßen.

Text: Robby Ebert