Fraunhofer IWS изучает возможности применения гибких волоконных лазеров для аддитивного производства

Тестируемая система основана на методе "объединения когерентных пучков" (CBC), который все еще является достаточно новым для мощных лазеров. 13-киловаттный лазер может очень быстро генерировать различные схемы распределения энергии в результирующем пучке и таким образом очень точно и с высокой скоростью обрабатывать даже сложные высокотехнологичные материалы.

В то время как классический лазер высвобождает большую часть своей энергии только в центре луча, эта система может генерировать энергетические паттерны - например, в форме кольца, восьмерки или подковы.

В принципе, это уже было возможно делать с помощью оптики или быстро осциллирующих зеркал и ранее, но даже самым быстрым осциллирующим зеркалам на перестроение все равно нужны были миллисекунды, тогда как лазер с динамическим пучком, может формировать энергетические схемы в тысячу раз быстрее в течение микросекунд, что делает возможным использование динамического формирования пучка для аддитивного производства металлических деталей.

Лазер "Dynamic Beam" из Иерусалима уже установлен в Институте Фраунгофера IWS в Дрездене. Ученые надеются, что испытания в Саксонии дадут новые сценарии применения и расширят границы обработки материалов в различных отраслях, например, в медицинской технике и аэрокосмической отрасли при аддитивном производстве из титановых и алюминиевых сплавов.

Уже сейчас прогнозируется, что новый лазер позволит быстрее и точнее контролировать динамику расплава во многих аддитивных процессах и в процессах сварки - и не только по поверхности, но и в глубину. Fraunhofer IWS также ожидает добиться преимуществ для процесса лазерной резке в виде резов без заусенцев с высоким качеством кромок при вдвое большей рабочей скорости по сравнению с обычными волоконными лазерами.

Этап испытаний в Дрездене покажет, оправдает ли новый лазер свои ожидания на практике. В любом случае, преимущества в качестве и скорости, которые уже становятся очевидными, делают технологию очень интересной для использования в промышленности.

На вебинаре, запланированном на 14 сентября 2021 года, Fraunhofer IWS представит Dynamic Beam Laser заинтересованным партнерам из промышленности и научных кругов. Первые результаты серии испытаний будут представлены широкой аудитории на объединенном онлайн мероприятии Laser Symposium/ISAM 2021 в Дрездене с 7 по 9 декабря 2021 года.