Grüner Vorpulslaser ermöglicht 100 prozentige Prozesssicherheiten beim Kupferschweißen

Beim herkömmlichen Schweißen von reflektierenden Metallen gelingt in Abhängigkeit von der Oberflächenbeschaffenheit nur jede zweite oder dritte Schweißung. Diese Unsicherheit beim Schweißprozess reduziert die möglichen Anwendungen auf nicht automatisierte, manuelle Applikationen.

Das neu entwickelte Vorpulsmodul wird in Kombination mit etablierten, leistungsfähigen Infrarot-Laserschweißquellen betrieben. Dadurch konnte nun eine 100 prozentige Schweißung von Kupfer demonstriert werden. Die zusätzlich eingebrachte Energie des Vorpulses ist dabei um den Faktor 1000 kleiner als die Energie des Schweißpulses und somit praktisch vernachlässigbar.

Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der Art, wie die Energie des Vorpulsmoduls eingebracht wird: Das entwickelte Vorpulsmodul emittiert Laserpulse im grünen Spektralbereich mit vergleichsweise sehr kurzen Pulsdauern von einigen Nanosekunden und exzellenter Strahlqualität. Dadurch entstehen sehr intensive Laserpulse, die mit den eigentlichen infraroten Schweißlaserpulsen überlagert werden und somit eine gleichmäßige Initiierung des Schweißprozesses bewirken.

Die gesteigerte Prozesssicherheit konnte zudem mit einer kleineren Pulsenergie des Schweißlasers und somit einer Reduzierung der benötigten Gesamtleistung erreicht werden. Durch die Gewährleistung der Prozesssicherheit aber auch durch die verbesserte Energieeffizienz werden neue Applikationen wie bspw. das automatisierte Schweißen in der Mikroelektronikfertigung oder Hochtemperaturelektronik ermöglicht.

Neben den dargestellten Lasereigenschaften zeichnet sich das entwickelte Vorpulsmodul durch sein äußerst kompaktes Design aus und ist somit leicht in bereits bestehende Laser- oder Optiksysteme integrierbar. Eine erste Integration in einen bestehenden Schweißlaser sowie Mikroschweißanwendungen im Bereich der Elektronikfertigung werden in den nächsten Wochen untersucht.