Unser Kunde, Herr Cloots vom Institut rapid product development - IRPD, hat die neuen Vortex-DOEs mit Donut-Profil getestet und berichtet LASER COMPONENTS von seinen Erfahrungen!
Laser Components (LC): Wo werden die Elemente bei Ihnen eingesetzt?
Institut rapid product development (IRPD): Bei uns geht es um die Weiterentwicklung generativer Fertigungsverfahren mit dem Ziel, Produkte schneller zur Marktreife zu führen. Das DOE setzen wir beim SLM ein, dem Selective Laser Melting. Hierbei wird mit einem NIR-Laser Metallpulver zu einer Form aufgeschmolzen.
LC: Warum setzen Sie Vortex-DOEs ein?
IRPD: Der eingesetzte Laserstrahl hat ein TEM00 Gaußprofil. Beim Aufbringen von neuem Metallpulver wird das vorher aufgeschmolzene Material wieder beschädigt. Das liegt einfach daran, dass die Mittenintensität des Laserstrahls zu hoch für diese Anwendung ist. In einer alten Anlage, in der wir mit einem sehr undefinierten Laserstrahl arbeiten, haben wir bessere Ergebnisse gewonnen.
Unser Ziel ist es daher, den SLM-Prozess in der neuen Anlage durch Formung des Laserstrahls zu verbessern. Der Einsatz von diffraktiven Optiken ist unkritisch: wir müssen keinerlei Modifikationen vornehmen - weder am Laser noch am gesamten System.
LC: Wie sind Sie darauf gekommen, ein diffraktives optisches Element einzusetzen?
IRPD: Im Rahmen eines Workshops haben wir mit Produktingenieuren von LASER COMPONENTS die Möglichkeiten eines DOEs mit Donut-Profil diskutiert. Frau Herdt riet uns letztendlich, ein Vortex-DOE auszuprobieren.
LC: Haben Sie zuvor Alternativen zur Strahlformung getestet?
IRPD: Ja. Die ursprünglichen Tests haben wir mit herkömmlichen Strahlformern durchgeführt, welche aus einem Gaußprofil ein Rechteckprofil formen. Bei der vorherrschenden Arbeitsumgebung war es jedoch unmöglich, eine signifikante Prozess-Optimierung zu erzielen.
LC: Haben sich mit dem Vortex DOE Vorteile ergeben?
IRPD: LASER COMPONENTS hat uns kurzfristig ein Element ausgeliehen und wir haben erste Tests durchgeführt: Durch die Strahlformung erwarten wir niedrigere Spannungen im Material – die ersten Tests sind vielversprechend! Wir haben nicht nur das Problem der zu hohen Mitten-Intensität behoben, sondern nutzen darüber hinaus weitere Vorteile: Der Laserstrahl dringt mit dem Vortex-DOE weniger tief in das Material ein, gleichzeitig ist der Strahlquerschnitt etwas größer - dadurch kann der Prozess schneller durchgeführt werden und wird somit wirtschaftlicher!
LC: Sie würden das Element also auch zukünftig einsetzen?
IRPD: Unbedingt. Mittlerweile haben wir unser eigenes Element gekauft und werden weitere Tests durchführen. Vorteile von Vortex-DOEs sehen wir auch in anderen Bereichen der Lasermaterialverarbeitung: egal ob beim Schweißen, Schneiden oder Bohren.
LC: Herr Cloots, wir bedanken uns für das Interview und freuen uns auf weitere Erfahrungsberichte aus ihrem Haus.
