Een schijflaser combineert de voordelen van een vastestoflaser met een uitstekende bundelkwaliteit, ook bij hoge vermogens. Daarmee is het een zeer geschikt lasertype voor remote toepassingen in de metaalbewerking. DaimlerChrysler en Trumpf nemen hierin waarschijnlijk nog dit jaar het voortouw met remote welding bij de productie van nieuwe modellen uit de Mercedes S-serie.
Binnenkort ook voor uw fabriek beschikbaar: de hoogvermogen vastestoflaser waarvan de bundeleigenschappen die van een CO2-laser evenaren. Het geheim zit ‘m in een nieuwe configuratie: geen staafje maar een schijfje. Waar de bekende Nd:YAG lasers hun licht genereren met een kristal dat ruwweg de afmetingen van een pen heeft, beschikt de nieuwe krachtige vaststoflaser over een plakje Yb:YAG; een klein schijf je van ongeveer anderhalve centimeter doorsnede en een paar tienden van een millimeter dik. Met dit nieuwe ‘hart’ van de vastestoflaser zal het aantal toepassingsmogelijkheden van dit lasertype snel groter worden, zo verwachten laserdeskundigen. En de prijs van het nieuwe lasertype zal de komende jaren in rap tempo dalen.
Kenmerkend voor de schijflaser is het relatief grote oppervlak van het laserkristal (meer oppervlak bij zelfde volume). Dr. Adolf Giesen van het Institut für Strahlwerkzeuge (IFSW) van de Universiteit van Stuttgart geldt als uitvinder van de schijflaser. Hij ontwikkelde aan het eind van de vorige eeuw het nieuwe laserconcept om gebruik te kunnen maken van Ytterbium:YAG kristalmateriaal, dat een veel betere laserefficiëntie heeft dan Nd:YAG, maar tegelijkertijd veel temperatuurgevoeliger is.
Door één zijde van de schijf op een ‘koude vinger’ te monteren kon Giesen het laserkristal uiterst efficiënt koelen. Omdat er nauwelijks sprake is van een radiale temperatuurgradiënt is thermal lensing dan minimaal. Ten opzichte van de staafvormige vaste stof lasers betekent dit een betere bundelkwaliteit bij hetzelfde vermogen, of een hoger vermogen bij vergelijkbare bundelkwaliteit.
De toepassingsvoordelen zijn vervolgens legio. De kleinere, meer energiedichte focus maakt bijvoorbeeld sneller lassen mogelijk en leidt tot een kleinere warmtebeïnvloedde zone (onder andere relevant bij het lassen van aluminium). Bij het snijden is sprake van een smallere snede, sneller snijden en/of fijnere details. En één van de eerste grootschalige industriële toepassingen ligt op het gebied van remote welding; dit is het lassen bij relatief grote werklengte (dat wil zeggen de afstand tussen objectief en werkstuk).
Inmiddels is de nieuwe laser het researchstadium voorbij. Wereldwijd zijn negentien fabrikanten licenties overeengekomen met Giesens werkgever IFSW. Trumpf Laser levert schijflasers van 250 W tot 4000 W in de HLD-serie en wist vorig jaar van de krachtigste uitvoering meer dan vijftig exemplaren af te zetten. Rofin-Sinar biedt vermogens aan van 750 W tot 3000 W (DS-serie). Ook Jenoptik is een belangrijke speler in schijflasers.
Binnenkort in Metaal Magazine in een artikel meer informatie over de toekomst van de schijflaser