Effiziente Diodenlaser für die Automobilproduktion
Trumpf eröffnet Niederlassung in Berlin für Entwicklungskooperation mit Ferdinand-Braun-Institut.
Am 1. Oktober eröffnete Trumpf eine Niederlassung für die Vorausentwicklung von Laserdioden in Berlin. Die Laserdiode ist ein zentraler Technologiebaustein moderner Laser und kommt sowohl als Pumpquelle als auch als Diodendirektlaser zum Einsatz. Durch die Zusammenarbeit mit dem Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik FBH und anderen Einrichtungen und Experten sollen die Hochleistungs-Diodenlaser noch energieeffizienter werden.
Abb.: Diodengepumpte Festkörperlaser sind aus der Automobilproduktion nicht mehr wegzudenken (Bild: Trumpf).
„Die Berliner Niederlassung mit zunächst zehn Mitarbeitern und die von ihr ausgehenden Kooperationen sind von elementarer Bedeutung für unsere Entwicklungsarbeit bei diesem entscheidenden Zukunftsthema“, sagt Dr. Berthold Schmidt, Leiter des Zentralbereichs Forschung und Entwicklung bei Trumpf. „Wir versuchen hier bis zu zehn Jahre in die Zukunft zu blicken und die Grundsteine für zukünftige Anwendungen zu legen.“
Bereits sein einigen Jahren arbeiten die Kooperationspartner bei brillanten Hochleistungs-Diodenlaser zusammen. So finanziert Trumpf mehrere Doktorandenstellen am FBH. „Aus unseren Forschungstätigkeiten sind in den vergangen Jahren viele Patente entstanden, mit denen sich Hochleistungs-Diodenlaser weiter verbessern lassen“, erklärt Prof. Günther Tränkle, Direktor am FBH. „Der Bedarf ist da und wird weiter wachsen, denn der weltweite Markt für Lasersysteme, die Metalle schneiden und bearbeiten können, ist gewaltig.“ Bei bestimmten Materialen – beispielsweise gehärtetem Stahl für die Sicherheitszelle im Automobil – ist der Laser als Werkzeug praktisch konkurrenzlos und aus der Fertigung nicht mehr wegzudenken.
Dr. Stephan Strohmaier, der die Berliner Niederlassung leitet, ergänzt: „Um dicke Metallplatten zu schneiden, benötigt man einen sehr intensiven Laserstrahl. Unser Ziel ist es, auf effiziente Weise immer mehr Laserleistung in einem immer brillanteren Strahl zu vereinen. Das gelingt uns zunehmend besser.“ In Sachen Leistungsdichte und Umwandlungsrate von Strom in Licht gehören die Diodenlaser von FBH und Trumpf derzeit zu den leistungsfähigsten weltweit. In den Labors werden immer neue Rekorde erreicht.
Die Berliner Niederlassung des Maschinenbauers, die nicht nur in den Bereichen Halbleiter-Laserphysik, Aufbautechnik, Konstruktion und Simulation gut aufgestellt ist, sondern auch über einen eigenen Reinraum verfügt, soll die Entwicklung weiter beschleunigen.
Trumpf verbessert kontinuierlich seine Lasersysteme hinsichtlich der Energieeffizienz, um seinen Kunden eine „grüne Produktion“ zu ermöglichen. Diodengepumpte Festkörperlaser und Diodendirektlaser mit Wirkungsgraden von dreißig bis vierzig Prozent und mehr sind dabei richtungsweisend. Sie sind nicht nur besonders effizient, sondern auch wasser- und energiesparend sowie kompakt in der Baugröße – was sie materialschonend und vergleichsweise kostengünstig macht. Bei den Diodendirektlasern wird die Laserstrahlung mehrerer Dioden über optische Elemente zu einem immer besser fokussierbaren Strahl zusammengefasst. Diese Strahlbündel mit nur einem zehntel Millimeter Durchmesser können dann zum Schneiden von Metallen wie beispielsweise Stahl im Automobil- oder Schiffsbau verwendet werden.
Trumpf / FVB / AI
