Pagina 35 van: Metaal Magazine 7 – 2018

Al met al heeft het onderzoekspro-
ject zijn doel dus bereikt, meent
Kumstel. “Met de concepten die in
dit project zijn ontwikkeld, zullen
oppervlakken even goed maar veel
sneller kunnen worden bewerkt als
met conventionele systemen. Dankzij
de nieuwe optieken en de nieuwe
machine zal het bewerken tien keer
sneller gaan dan voorheen. Hierdoor
zal het finishen van oppervlakken
met lasers een alternatief zijn ten op-
zichte van conventionele methoden
voor het veredelen van oppervlakken.
Ik denk dat deze technieken ook voor
kleine bedrijven beter haalbaar zijn
dan voorheen.”.

voortdurend worden veranderd, ter-
wijl de tijd om dit te doen minder dan
5 milliseconden bedraagt. Deze snelle
schakeling maakt een permanente
aanpassing aan de processnelheid
mogelijk. Dit is belangrijk, zegt Judith
Kumstel van Fraunhofer ILT. “De laser
wordt afhankelijk van de instraal-
hoek vervormd zodat de projectie op
het oppervlak van het object altijd
dezelfde vorm heeft en de intensiteit
constant is.” Dit is essentieel voor de
kwaliteit. Alleen als de driedimensio-
naal aan te sturen laser voortdurend
wordt aangepast aan de hoge bewer-
kingssnelheden en het oppervlak met
een constante intensiteit raakt, is het
resultaat van de laserbewerking altijd
gelijk. Dit geldt ook voor objecten
met een complexe vorm, waarbij de
instraalhoek steeds verandert. De la-
serstraal moet het oppervlak bij voor-
keur onder een rechte hoek raken. Als
dit onder een schuine hoek gebeurt,
zal de kwaliteit van de bewerking
namelijk minder groot zijn.

Vier laserstralen
Voor het structureren van oppervlak-
ken met lasers is een andere techniek
verder ontwikkeld. Deze maakt het
mogelijk om met vier laserstralen
tegelijk te werken, in plaats van met
één straal zoals tot nu toe gebrui-
kelijk is. Hierdoor nemen de bewer-
kingssnelheid en productiviteit toe.
Het principe berust op de toepassing
van een ‘diffractive optical element’
(DOE). Deze splitst een laserstraal in
vieren en richt de afzonderlijke vier
stralen zodanig dat een vierkante
laserstraal wordt gevormd. De positie
waar iedere deelstraal het oppervlak
raakt, kan in milliseconden worden
aangepast. Door deze hoge snelheid

blijft er altijd een vierkante laser-
straal bestaan voor het bewerken.
Dat is minder het geval bij conventio-
nele lasers die meerdere laserstralen
produceren en die vervolgens in een
bepaalde vorm focussen.

Productierijpe machine
Momenteel bevinden de PDM en de
DOE zich in de laatste ontwikkelings-
en testfase. Het Zwitserse bedrijf
Unitechnologies, een van de partners
in ultraSurface, is al bezig met de
bouw van een productierijpe laserbe-
werkingsmachine, die sneller kan po-
lijsten, structureren en coaten. Deze
machine maakt niet alleen gebruik
van de nieuwe technologie voor op-
tische modules met PDM’s en DOE’s,
maar is ook uitgerust met meerdere
modules, die snel uitwisselbaar zijn.
Ook dit draagt bij tot een hogere be-
werkingssnelheid. Andere producen-
ten van bewerkingsmachines zullen
de ultraSurface-technieken ook gaan
toepassen.

Links: Nieuwe technieken leiden tot snellere
methodes voor laserbewerken.

Rechts: De uitdaging is om de productiviteit
van de laserbewerking te verhogen.

Piezoelectric deformable mirror (PDM), ontwikkeld in het project ultraSurface.

Metaal Magazine PRODUCtieteCHnieK 35

DOE’s
• Diffractieve optische elemen-

ten
• Splitsen de laserstraal in

vieren
• Richt de vier stralen zo, dat

een vierkante laserstraal
ontstaat

• Snel aanpasbaar aan het op-
pervlak, dus snellere bewer-
king

34-35_laserproject.indd 35 05-11-18 16:47