Волоконний лазер Trumpf redENERGY®

Trumpf redENERGY® — це серія високопотужних волоконних лазерів безперервної хвилі (CW), випущених компанією Trumpf, призначених для промислового різання, зварювання, адитивного виробництва (3D-друк) і обробки поверхні. Ця серія відома своєю високою електрооптичною ефективністю, відмінною якістю променя та модульною конструкцією, і широко використовується в галузі автомобільного виробництва, аерокосмічної промисловості, енергетики та точної обробки.

1. Основні характеристики та технічні переваги

(1) Висока потужність і висока ефективність

Діапазон потужності: від 1 кВт до 20 кВт (відповідає вимогам середньої та високої потужності).

Електрооптична ефективність: >40%, суттєво зменшуючи споживання енергії, заощаджуючи понад 50% енергії порівняно з традиційними CO2-лазерами.

Яскравість: до 50 МВт/(см²·ср), підходить для зварювання з глибоким плавленням і обробки матеріалів із високим відбиттям.

(2) Чудова якість променя

Продукт параметрів пучка (BPP): <2,5 мм·мрад (режим низького порядку), мала точка фокусування, висока щільність енергії.

Значення М²: <1,2 (близько до межі дифракції), що забезпечує точну якість обробки.

(3) Надійність промислового рівня

Повністю волоконна конструкція: відсутність ризику зсуву оптичних лінз, антивібраційна та пилозахищена.

Інтелектуальна система моніторингу: моніторинг температури, потужності, стану охолодження в режимі реального часу та підтримка прогнозованого обслуговування.

Термін служби: >100 000 годин, надзвичайно низькі витрати на обслуговування.

(4) Гнучка інтеграція

Модульна конструкція: може бути адаптована до роботів, верстатів з ЧПК або індивідуальних виробничих ліній.

Сумісність інтерфейсу: підтримує промислові протоколи, такі як Profinet і EtherCAT, і легко підключається до систем автоматизації.

2. Типові області застосування

(1) Різання металу

Високовідбиваючі матеріали: якісне різання міді, алюмінію, латуні (товщина до 50 мм).

Автомобільна промисловість: точне різання кузовних панелей і труб.

(2) Зварювання

Зварювання замкової щілини: зварювання корпусів силових акумуляторів і компонентів двигуна.

Осцилююче зварювання: широке застосування зварних швів (наприклад, конструкції кораблів).

(3) Адитивне виробництво (3D-друк)

Лазерне осадження металу (LMD): ремонт аерокосмічних деталей або формування складних конструкцій.

Плавлення порошкового шару (SLM): друк високоточних металевих деталей.

(4) Обробка поверхні

Лазерне очищення: видалення оксидів металів і покриттів (наприклад, ремонт форми).

Зміцнення та покриття: покращує зносостійкість деталей (наприклад, блоків двигунів).

3. Технічні параметри (на прикладі redENERGY G4)

Параметри redENERGY G4 Специфікації

Довжина хвилі 1070 нм (ближній інфрачервоний діапазон)

Вихідна потужність 1–6 кВт (регулюється)

Якість променя (BPP) <2,5 мм·мрад

Електрооптичний ККД >40%

Спосіб охолодження Водяне охолодження

Частота модуляції 0–5 кГц (підтримує імпульсну модуляцію)

Інтерфейси EtherCAT, Profinet, OPC UA

4. Порівняння з конкурентами (redENERGY проти інших промислових лазерів)

Особливості redENERGY® (волокно) лазер CO₂ Дисковий лазер

Довжина хвилі 1070 нм 10,6 мкм 1030 нм

Електрооптична ефективність >40% 10–15% 25–30%

Якість променя BPP <2,5 BPP ~3–5 BPP <2

Вимоги до технічного обслуговування Дуже низькі (повністю волокна) Потрібне регулювання газу/дзеркала Необхідне регулярне обслуговування диска

Застосовувані матеріали Метал (включаючи матеріали з високим відбиттям) Неметал/частково метал Метал з високим відбиттям

5. Резюме основних переваг

Надвисока ефективність - електрооптичне перетворення >40%, зниження експлуатаційних витрат.

Надзвичайна якість променя - BPP <2,5, підходить для точного зварювання та різання.

Industry 4.0 Ready - підтримує цифрові інтерфейси (EtherCAT, OPC UA).

Тривалий термін служби та не потребує обслуговування - повністю волоконний дизайн, не потрібно замінювати витратні матеріали.

Типові галузі застосування:

Автомобілебудування: зварювання кузовів, обробка піддонів акумуляторних батарей

Аерокосмічна промисловість: зварювання конструкційних частин титанового сплаву

Енергетичне обладнання: ремонт редукторів вітряків

Електронна промисловість: точне зварювання міді

6. Огляд моделі серії

Модель Діапазон потужностей Характеристики

redENERGY G4 1–6 кВт Загальна промислова обробка, економічно вигідний

redENERGY P8 8–20 кВт Різання надтовстого листа, високошвидкісне зварювання

redENERGY S2 500 Вт–2 кВт Точна мікрообробка, додатковий модуль зеленого світла/УФ