Волоконний лазер Trumpf redENERGY®

Trumpf redENERGY® – це серія потужних волоконних лазерів безперервної хвилі (CW), випущених компанією Trumpf, призначених для промислового різання, зварювання, адитивного виробництва (3D-друку) та обробки поверхонь. Ця серія відома своєю високою електрооптичною ефективністю, відмінною якістю променя та модульною конструкцією, і широко використовується в галузях автомобілебудування, аерокосмічної промисловості, енергетики та прецизійної обробки.

1. Основні характеристики та технічні переваги

(1) Висока потужність та висока ефективність

Діапазон потужності: від 1 кВт до 20 кВт (покриває потреби середньої та високої потужності).

Електрооптичний ККД: >40%, що значно знижує споживання енергії, економлячи понад 50% енергії порівняно з традиційними CO2-лазерами.

Яскравість: до 50 МВт/(см²·ср), підходить для глибокого плавлення та обробки матеріалів з високим коефіцієнтом відбиття.

(2) Відмінна якість променя

Добуток параметрів променя (BPP): <2,5 мм·мрад (мода нижчого порядку), мала фокусна пляма, висока щільність енергії.

Значення M²: <1,2 (близько до дифракційної межі), що забезпечує прецизійну якість обробки.

(3) Надійність промислового класу

Повністю оптоволоконна конструкція: відсутність ризику зміщення оптичних лінз, антивібраційна та пилонепроникна.

Інтелектуальна система моніторингу: моніторинг температури, потужності, стану охолодження в режимі реального часу та підтримка прогнозного 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 інтерфейсів: підтримує промислові протоколи, такі як Profinet та EtherCAT, і безперешкодно підключається до систем автоматизації.

2. Типові області застосування

(1) Різання металу

Високовідбивні матеріали: високоякісне різання міді, алюмінію та латуні (товщиною до 50 мм).

Автомобільна промисловість: точне різання кузовних панелей та труб.

(2) Зварювання

Зварювання замкових щілин: зварювання корпусів акумуляторних батарей та компонентів двигуна.

Коливальне зварювання: широке застосування зварювання (наприклад, суднобудівні конструкції).

(3) Адитивне виробництво (3D-друк)

Лазерне металооброблення (LMD): ремонт аерокосмічних деталей або лиття складних конструкцій.

Порошкове плавлення в шарі (SLM): друк високоточних металевих деталей.

(4) Обробка поверхні

Лазерне очищення: видалення оксидів металів та покриттів (наприклад, ремонт цвілі).

Зміцнення та плакування: покращення зносостійкості деталей (таких як блоки двигунів).

3. Технічні параметри (на прикладі redENERGY G4)

Параметри Технічні характеристики redENERGY G4

Довжина хвилі 1070 нм (ближній інфрачервоний діапазон)

Вихідна потужність 1–6 кВт (регульована)

Якість променя (BPP) <2,5 мм·мрад

Електрооптична ефективність >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® (волоконний) CO₂ лазер 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 оптоволоконні) Потрібне регулювання газу/дзеркала Регулярне обслуговування диска

Застосовувані матеріали Метал (включаючи матеріали з високим відбивним числом) Неметал/частковий метал Метал з високим відбивним числом

5. Короткий виклад основних переваг

Надвисока ефективність – електрооптичне перетворення >40%, що знижує експлуатаційні витрати.

Надзвичайна якість балки - BPP <2,5, підходить для прецизійного зварювання та різання.

Готовий до Індустрії 4.0 — підтримує цифрові інтерфейси (EtherCAT, OPC UA).

Тривалий термін служби та відсутність потреби в обслуговуванні – повністю оптоволоконна конструкція, не потребує заміни витратних матеріалів.

Типові галузеві застосування:

Автомобільне виробництво: зварювання кузовів, обробка лотків акумуляторних батарей

Аерокосмічна промисловість: зварювання конструкційних деталей з титанових сплавів

Енергетичне обладнання: ремонт редукторів вітроенергетики

Електронна промисловість: прецизійне зварювання міді

6. Огляд моделей серії

Модель Діапазон потужності Характеристики

redENERGY G4 1–6 кВт Загальнопромислова обробка, економічно ефективна

redENERGY P8 8–20 кВт Різання надтовстих листів, високошвидкісне зварювання

redENERGY S2 500 Вт–2 кВт Прецизійна мікрообробка, додатковий модуль зеленого світла/УФ-випромінювання