Lasermaschine RDX 1000

Die Maschine für DIE anspruchsvolle Lasermikrobearbeitung

Standard im Maschinenaufbau, spezifisch in der lasertechnischen Ausführung

Bearbeitungsbereich
450 mm x 600 mm x 300 mm

Präzision beim Laserbohren, Laserstrukturieren, Laserfeinschneiden & mehr

RDX 1000 MASCHINE FÜR DIE ANSPRUCHSVOLLE LASERMIKROBEARBEITUNG

Die Lasermaschine RDX 1000 erweitert das Portfolio der RDX-Reihe von Pulsar Photonics um ein System mit denen auch höchste Ansprüche bei der Lasermikrobearbeitung erfüllt werden können. Die größere Schwester der RDX 500 erlaubt neben der Aufnahme größerer Laserstrahlquellen (wie z.B. UKP-Hochleistungslasern) vor allem auch die Bearbeitung größerer Werkstücke bis zu Abmessungen von 450 mm x 600 mm.

Durch die flexible Integration verschiedener Bearbeitungsköpfe aus dem Systemtechnikportfolio von Pulsar Photonics aber auch von Scansystemen wie Polygonscanner und Festoptiken können mit der Maschine unterschiedliche Laserprozesse aus dem Bereich der Mikrobearbeitung einfach abgedeckt werden. Eine herausragende Eigenschaft der Lasermaschine ist Integration und Nutzung von Messtechnik zur Erhöhung der Stabilität von Laserprozessen.

Durch die Messung von Prozessgrößen der Laserbearbeitung wie Leistung, Strahllage, Temperatur und Erschütterungen kann der Zustand der Anlage jederzeit überwacht werden und ggf. die Anlage nachgeregelt werden (Condition Monitoring).

Topografiesensoren erlauben es die die Ergebnisse der Laserbearbeitung direkt in der Maschine zu überprüfen und somit Bearbeitungen zu korrigieren oder eine Qualifizierung der Bauteile direkt in der Maschine vorzunehmen.

Das Maschinengestell wird in der Basis als Stahl-Schweißkonstruktion ausgelegt, alle Komponenten der Laserstrahlführung sind schwingungsarm und temperaturstabil auf dem Maschinenbett aus Granit / Naturstein montiert. Die Steuerungstechnik der Laseranlage setzt auf modulare Feldbussysteme im Industriestandard. Die Modularität des Anlagendesigns erlaubt weiterhin die Adaption von Handlingsystemen zur Bauteilzuführung für die Serienfertigung.

Mit der Werkzeugmaschine der Baureihe RDX 1000 adressiert Pulsar Photonics anspruchsvolle Anwender aus der Forschung und Entwicklung aber auch aus der industriellen Einzelteil- und Kleinserienfertigung.

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Ihr persönlicher ansprechpartner

Dr.-Ing. Frank Zibner
Vertrieb Lasermaschinen

+49 (0) 2407 / 55 555 – 18
machines@pulsar-photonics.de

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Direct Laser interference Patterning (DLIP) - Kopf

Bearbeitungskopf zur Nanostrukturierung von Oberflächen durch eine Mehrstrahlinterferenzbearbeitung. Mit dem Direct Laser Interference Patterning (DLIP) lassen sich Oberflächen effizient Nanostrukturieren und somit funktionalisieren. Anwendungen sind Anti-Icing Strukturen, Benetzungsändernde Strukturen, Antibakterielle Oberflächen und tribologische Oberflächen.

  • Anzahl interferierender Strahlen: 2, 3 oder 4
  • Typ. Wellenlängen: 355nm, 532nm
  • Typ. Periode der Interferenzstruktur: 700nm-5µm
  • Laserbearbeitung mit Festoptik durch Achsenscanner

Wendelbohroptik zum Präzisionsbohren

processing head for helical drilling of high aspect ratio holes
Bildquelle: Fraunhofer ILT

Bearbeitungskopf zur Präzisionsbohren mit hohen Aspektverhältnissen. Der 2teilige Bearbeitungskopf erleichtert die Integration bereits in kleinformatige und standardisierte Lasermaschinen. Dabei ermöglicht die eingesetzte Wendelbohroptik in der dritten Generation (Patent DE102005047328B3, 2006 Fraunhofer ILT) eine schnelle Rotation des Laserstrahls auf der Bohrkreisbahn. Gleichzeitig wird der Laserstrahl in Eigenrotation versetzt und überzeugt durch die optische Übersetzung mit einem Betrieb bei moderaten Drehzahlen. In Kombination mit einem XYZ-Achssystem können so sämtliche Bohrgeometrien realisiert oder Präzisionsbauteile geschnitten werden.

Werkstoffe und Anwendungen:

  • Bohren & Präzisionsschnitte
  • Kleinste und ideal runde Bohrungen mit einem Durchmesser ab 20µm
  • Grat- und bartfreie Schnittkanten, Bohrungen ohne Randabtragung
  • Bearbeitung von Metallen, Keramiken, Mehrschichtsystemen und Kunststoffen
  • Integrierte koaxiale Beobachtung
  • Wellenlängen: UV, VIS, IR
  • Prozesstechnischer Nachweis für Aspektverhältnisse >1:30
  • Einstellbare Konizität
  • Einstellbarer Bohrlochdurchmesser

MicroScan Extension

Einfach integrierbare und leistungsstarke Erweiterung für jedes Galvo-Scanningsystem.
Durch den einfachen Austausch des Objektivs gegen das MSE kann das System zu einem Microspot-Scanning-System erweitert und damit Fokusdurchmesser von weniger als 5μm mit einem IR- oder VIS-Laser erreicht werden

  • Maximale Dimensionen (L*B*H): 278mm * 185mm * 185mm
  • Befestigungsgewinde: M85x1 (Standard Galvoscanner)
  • Scanfeld-Größe: typ. 500μm * 500μm
  • Wellenlänge: IR (1030-1070nm) + VIS (515-532nm), UV
  • Spotgröße: 1-5μm
  • Arbeitsabstand: 20mm
  • Integrierter Kollisionsschutz
  • Für kleine Laserleistungen

Weitere Informationen auf der Produktseite

Flexiblebeam Shaper

Maschinenintegrierbares Strahlformungssystem zur Generierung frei gestaltbarer Strahlverteilungen.
Ermöglicht den Einsatz als photonisches Werkzeugmagazin mit vordefinierten Strahlformen.
Zusätzlich ist der FBS mit einem Galvanometerscanner ausgestattet, so dass die erzeugte Intensitätsverteilung über das Werkstück gescannt werden kann.
Diese kombinierten Werkzeuge in einem einzigen System eröffnen neue Wege in der Lasermikrobearbeitung: schneller, flexibler und effizienter.

  • Kombination von flexiblem Strahlformungssystem und Scansystem
  • Softwarebasierte Kalibration und Steuerung des Systems
  • Volle Maschinenintegration für digital wechselbare Werkzeuge
  • Strahlformung mit bis zu 100W Laserleistung

Weitere Informationen auf der Produktseite

Multibeam Scanner

Maschinenintegrierbares System zur statischen Strahlformung oder Multistrahlverteilung in der Bearbeitungsebene

  • Modulare Lösung für die Herstellung mehrerer Laserfoki in der Bearbeitungsebene
  • Signifikante Prozessbeschleunigung bei der Herstellung von periodischen Strukturen oder zur parallelen Bearbeitung von gleichen Komponenten
  • Reduktion der Bearbeitungskosten durch effizientere Ausnutzung der verfügbaren Laserleistung

Weitere Informationen auf der Produktseite

3D Bearbeitungskopf

2D-Scan-System zum Ablenken und Positionieren in der Bearbeitungsebene mit hoher Dynamik
mit zusätzlichem optischen Fokusshifter zur dynamischen Variation der Fokuslage (3D-Scanning)

  • Analoger Positionsdetektor oder digitaler Encoder
  • Positionsauflösung 18/20 Bit
  • Apertur abhängig vom Gesamt-Strahlengang (typ. 14 mm)
  • hohe Langzeitstabilität und Linearität

2D Bearbeitungskopf

2D-Scan-System zum Ablenken und Positionieren in der Bearbeitungsebene mit hoher Dynamik

  • Analoger Positionsdetektor oder digitaler Encoder
  • Positionsauflösung 18/20 Bit
  • Apertur abhängig vom Gesamt-Strahlengang (typ. 14 mm)
  • hohe Langzeitstabilität und Linearität

Service 3

Die Inbetriebnahme Ihrer Laser-Maschine, der Maschinenumzug, lasertechnische Messungen, Schulungen, ein Produktwechsel auf der Maschine oder die geplante Reinigung und Wartung  vor Ort.

Je nach Umfang, Dinglichkeit und Service-Ort entsenden wir unsere Spezialisten mit der Bahn, dem Service-PKW oder auch weltweit mit dem Flugzeug.

Unser Service-Personal verfügt über langjährige praktische Berufserfahrung in der Lasertechnik, einen eigenen Zugang zum Remote-Support und einen umfangreichen Bestand an Strahlführungskomponenten, Laseroptiken, allgemeinem Verbrauchsmaterial, Werkzeug oder ganze Ersatzteilpakete stehen für den Einsatz vor Ort bereit.

Service 2

Mit Ihrer Service-ID erhalten Sie Unterstützung durch den Remote-Support. Unsere Service-Experten unterstützen Sie telefonisch oder erhalten nach Ihrer Freigabe Zugriff auf die Maschinensteuerung. Sie selbst können weiter an der Maschine den Service beobachten und beenden.

Seit 2016 verfügen dazu alle RDX-Maschinen über eine Videoüberwachung der Prozesszone. Schulungen, praktische Hilfestellungen bei der Programmierung, Fehlerdiagnose und Prozessbeobachtung sind so technisch einfach möglich.

Profitieren Sie mit dem Remote-Support von der schnellen Fehlerdiagnose und Lösung. Günstig und ohne Personaleinsatz vor Ort maximieren Sie Ihre Maschinenverfügbarkeit.

Der Remote-Support wird direkt aufwandsbezogen oder in Kontingenten über Ihre Service-ID abgerechnet.

Service 1

An unserer Kunden-Hotline stehen persönliche Ansprechpartner für Ihre Anfragen bereit. So stellen wir unsere qualifizierte Erreichbarkeit sicher und übertragen ihre Anfragen an die verfügbaren und richtigen technischen Mitarbeiter.

Wir unterstützen Sie bei allgemeinen Fragen genauso wie im Software-Support, der Prozessentwicklung oder Bedienerschulung. Alternativ zur Hotline nutzen unsere Kunden das online Ticket-System für schnelle Service-Anfragen.

Für die Nutzung der Kundenhotline und des Ticket-Systems fallen keine weiteren Kosten an.
Maximieren Sie die Verfügbarkeit Ihrer Anlage, indem Sie mögliche Störungen schnell und sicher aus der Ferne beheben lassen – mit Remote Support (ehemals Teleservice).

Unsere geschulten Serviceexperten schalten sich nach Ihrer Freigabe über einen sicheren Remotezugriff auf Ihre Anlage.

Auf diese Weise profitieren Sie von einer schnellen Fehlerdiagnose und Lösung – ohne einen Einsatz eines Techniker vor Ort.

StrahlFÜHRUNG

Führung der Strahlung im gekapselten Freistrahl von der Strahlquelle bis zum Werkstück.

Neben den Umlenkeinheiten können weitere Funktionen integriert werden:

  • Wechsel der Wellenlängen
  • Schalten unterschiedlicher Ausgänge
  • Aufweitung der Laserstrahlung
  • Polarisierung / Polarisationswechsel
  • Laser Shutter

RÖNTGENSCHUTZ

Bei der Verwendung leistungsstarker UKP-Laserstrahlquellen, v.a. von Femtosekundenlasern, zur Materialbearbeitung kann im Abtragsprozess aus dem Bereich der Ablationszone Röntgenstrahlung entstehen. Ein Röntgenschutz für den Außenbereich der Anlage ist daher obligatorisch.

Alle Lasermaschinen von Pulsar Photonics verfügen über ein einheitliches konstruktives Maschinendesgin mit ausreichend dimensionierter Materialstärke und hinterschnittenen Blechverbindungen zur sicheren Eindämmung der Röntgenstrahlung im Innenraum der Maschine.

Die Zustatzausstattung Röntgenschutz umfasst ein Nachrüstsatz für das Laserschutzfenster und den Schutznachweis. Pulsar Photonics prüft für jede Maschinenkonfiguration einzeln die Notwendigkeit eines Nachrüstsatzes.

ABSAUGSYSTEM

suction system

Leistungsfähiges Absaug- und Filtersystem zur Erfassung des Laserrauchs und der Abtragspartikel in unmittelbarer Nähe der Prozesszone.
Ausgestattet mit einem Aktivkohle-Feinstfilter und einer umfangreicher PC-Schnittstelle regelt die Maschinensteuerung das Ein- und Ausschalten und die Überwachung der Absaugung.
Das Filtersystem besteht aus einem einem Beistellgerät mit mehreren Filterstufen und einfachem Kassetten-Handling.
Bedienelemente und Filterzugang an Frontseite sowie über die Software Photonic Elements

  • Max. Volumenstrom: 200 m3/h
  • Max. Unterdruck: 22.000 Pa
  • Nennleistung: 160/6.500 m3/h/Pa
  • Optional: Patronenfiltergerät

WERKSTÜCKSPANNVORRICHTUNG

Abhängig von den eingesetzten Bauteilen können verschiedene Fixierungen eingesetzt werden z.B.

  • Vakuum-Spannsysteme zur Fixierung insbesondere von flachen Bauteilen wie Wafern.
    Die Fixierung erfolgt durch Unterdruck auf einer porösen keramischen Platte
  • Nullpunkt-Spannsysteme zur flexiblen, schnellen und äußerst präzisen Umrüsten von Werkstücken, Spannmitteln oder Vorrichtungen
  • Applikationsspezifische Spannsysteme

MESSTASTER

Präzisionstaster zur taktilen Bestimmung der Fokuslage und automatischer Fokuslagenzustellung

  • Messbereich >12mm,
  • Auflösung <3µm

Softwareseitiger Bestandteil des Tool-Center-Point Managements zum Einfachen Wechsel zwischen verschiedenen Werkzeugpositionen Optional: 3D-Messtaster

DREH-SCHWENKEINHEIT

Dreh-Schwenkeinheit zur Positionierung von zylindrischen oder 3D-Bauteilen unter dem Bearbeitungskopf. Kundenspezifische Ausführungen sind möglich, z.B. einfache Drehachse zur Bearbeitung von Zylindern oder Dreh-Schwenkeinheit für die vollständige Freiheit der 3D-Positonierung.

Roboter-Beladung

Integration von kollaborierenden Robotern in oder an die Maschine zur flexiblen Bauteilbearbeitung z.B. im Batchprozess zur automatisierten Fertigung

  • Haltekraft bis 3kg
  • Unterschiedliche Fixierungsmöglichkeiten u.a. mechanisch, elektromagnetisch, pneumatisch
  • Einfache bedienbarkeit
  • Flexible Anpassung an Änderungen des Produktionsumfeldes

Rolle-zu-rolle-Bearbeitung

Rolle-zu-Rolle Zuführsysteme für die Produktion von z.B. flexiblen Leiterplatten in Kombination mit Linearachssystemen

  • 150mm – 500 mm Substratbreiten
  • Materialien: Kupfer, Polyamid, Polyimide, Dicken 25µm - 1000µm.
  • Bahnkantensteuerung
  • Vakuumklemmung
  • Ionisatoren

Rund-SCHalttisch

System bestehend aus

  • Schwingförderer mit Sortiertopf zur lagerichtigen Ausbringung
  • Füllstandsüberwachung
  • Rundschalttisch mit Qualitätskontrolle (Aussortierung von niO-Teilen)
  • Fördersystem
  • SPS-Steuerung

POWERMETER

Regelung der Laserleistung über integrierten Leistungsmesskopf auf Werkstückebene für UKP-Laserstrahlung der Wellenlängen IR+ VIS und bis zu einer mittleren Laserleistung von 350 W
Iterative Regelung der Leistung eines Lasersystems auf einen Sollwert basierend auf den Messwerten eines Leistungsmesskopfes. Systemparameter abhängig von der verwendeten Laserstrahlquelle.

TOPOGRAPHIEMODUL

Maschinenintegrierte Messtechnik zur Vermessung von Bauteilen im Anschluss an die Bearbeitung direkt in der Maschine

  • Punkt- und Linienvermessung (TM-R1) oder
  • Vermessung von Oberflächen (TM-R2)
  • Axiale Auflösung <100 nm

TM-R2: Flächenerfassendes 3D-Topografiemessgerät montiert auf zusätzlicher, eigener Z-Achse mit 100 mm Verfahrweg

  • Stitching-Funktion
  • Arbeitsabstand ca. 4,5 mm
  • Laterale Auflösung <2µm
  • Bildfeld ca. 850µm x 650µm

Die gemessenen Daten können in der Software PhotonicsSurfaces ausgewertet werden. Die Software PhotonicSurfaces ermöglicht das exportieren der Messdaten im ASCII-Format (Punktwolkenformat).

Condition Monitoring

Das Condition Monitoring System (CMS) besteht aus verschiedenen Sensoren und Aktoren, die Maschinenzustände überwachen und regeln können.

Das Leistungsspektrum des CMS umfasst:

  • Überwachung und Regelung der mittleren Laserleistung mit Leistungsmesskopf
  • Aktive Strahllagestabilisierung
  • Überwachung der Umgebungs- und Aufstellbedingungen wie Temperatur, Schwingungen
  • Messung der Spotgeometrie bei großen mittleren Leistungen

Mit der Software PhotonicAssist können die Daten visualisiert und verarbeitet werden.

KAMERA SYSTEME

Die Systemkamera CM-R2 erweitert den konventionellen Bearbeitungskopf um eine bildgebende Komponente zur Werkstückpositionierung und Qualitätskontrolle. Die schnelle und freihändige Positionierung des Werkstückes wird durch den integrierten Laserpointer möglich. Dieser markiert für den Bediener gut sichtbar die aktuelle Position des Kamerabildes auf der Werkstückoberfläche. Gleichzeitig kann der Laserpointer gezielt eine monochromatische Bildauswertung unterstützen.

  • LED-Ringfeldbeleuchtung
  • Integrierter koaxialem Laserpointer,
  • Autofokusfunktion;
  • Erkennung der Position von einfachen Geometrien z.B. Kreis, Kreuz, Passmarken im Kamerabild über Softwarefeatures
  • Softwareroutine zur Vermessung von Abständen und Kreisdurchmessern

STRAHLLAGESTABILISIERUNG

Iterative Regelung der Strahllage auf einen Sollwert zur Kompensation des Drifts der Strahllage einer Laserstrahlquelle. Die Messung der Strahllage erfolgt durch zwei in den Strahlengang integrierte Kamerasysteme, die Manipulation der Strahllage durch zwei motorisierte Strahlumlenker. Die Auslösung der Regelung erfolgt z.B. durch den User oder einen Softwarebefehl

  • 2 mechanische Strahlumlenker (M5-Mounting, inkl. Posts und T-Nut-Adapter) mit je 2 Schrittmotoren (Hub >10mm, Auflösung 1.25µm); inkl. Spiegel-Substrat D1“
  • 2 Mechanische Strahlumlenker (M5-Mounting, inkl. Posts und T-Nut-Adapter) mit je 1 Inline-Kamera (CMOS, 2 MPixel); inkl. Spiegel-Substrat D30mm
  • Schrittmotor-Controller, 19“-Rack; zur Ansteuerung der Schrittmotor-Aktuatoren
  • Softwaremodul zur Ausgabe der Kameradaten und Steuerung der Schrittmotoren zur Strahllagestabilisierung.
  • API Schnittstelle zur Ausgabe von Kameradaten und ausgewählten Messdaten

Photonic Vectors (CAM-Software)

Für die Vorbereitung von Maschinen- und Vektordaten (CAM-Daten) für die 2.5D Laserbearbeitung verwendet Pulsar Photonics die eigene leistungsfähige CAM-Lösung PhotonicVectors. Die Software mit grafischer Oberfläche erlaubt das Einladen von Volumenmodellen, die im Anschluss prozessgerecht in Schichten, Scanvektoren und Achszustellungen zerlegt werden können. Als Resultat erhält der Anwender ein fertiges Jobfile, dass direkt in die Maschinensoftware PhotonicElements eingeladen und dort ausgeführt werden kann. Neben einer Vielzahl von Grundeinstellungen zur 2.5D-Laser-  Strukturierung sind u.a. nachfolgenden Funktionen für ihre Anwendung geeignet:

  • Slicing: Zerlegung des Volumenmodells in einzelne Lagen. Eingabe der Lagenanzahl, in die ein Abtragvolumen in z-Richtung zerlegt werden soll
  • Hatching: Schraffierung jeder Lage mit Scanvektoren. Eingabe der Schraffur, mit der eine Lage ausgefüllt werden soll; u.a. Schraffurabstand, -richtung, Randomisierung, etc.
  • Contouring: Randschnitte mit Parallelversatz zur Außenkontur. Eingabe der Randschnitt, mit der die Außenkontur ausgearbeitet werden soll; u.a. Abstand, Anzahl und Position
  • Tiling/Stitching: Automatische Aufteilung der Zielgeometrie in Bearbeitungsfelder variabler Größe. Randomisierung der Bearbeitungsfelder zur Qualitätsoptimierung bei der Mehrlagen-Bearbeitung.
  • Intelligent Tracking: automatische (Neu-)Sortierung der Scanvektoren zur Reduzierung der Sprungzeiten.

Weitere Informationen

Photonic Elements (Maschinensteuerung)

  • Modular aufgebautes System zur Ansteuerung unterschiedlicher Hardwarekomponenten wie
    • Maschinenachsen, Scansysteme, Laser
    • Sensoren und Aktoren
    • Vision Systeme, Messtechnik
    • SPS, Sicherheitssysteme, EA-Schnittstellen
  • Jobeditor mit Scripting (C#, Visual Basic) zur Erstellung eigener Prozessabläufe und komplexer Bearbeitungsprogramme
  • Integriertes CAD-Modul zum Erstellen von Modellen u.a.
    • Geometrien
    • Schriften, laufende Nummern
    • Barcodes
  • Integrierte Mess- und Regelungstechnik
    • zur Bauteileinmessung
    • Passmarkenerkennung
    • automatischer Scanfeldkalibrierung
    • Laser-Leistungsregelung
  • Sensor-Grid mit Datenbank-Anbindung zur Auswertung und Visualisierung von Daten
  • Datenstreaming zur Ausführung großer Jobdateien
  • Betriebsdatenerfassung
  • Systemsteuerung
    • Benutzerlevel
    • Logging
    • Software-Update Funktion
    • Fernwartung

Weitere Informationen

NAnosekunden-Laser (100W)

Industrietauglicher Kurzpuls-Faserlaser mit bis zu 100 Watt mittlerer Leistung (IR)

  • verfügbare Wellenlängen: IR
  • Repetitionsrate, Pulsdauer und Strahlqualität abhängig vom gewählten Hersteller

UKP-Laser (100W)

Industrietauglicher Ultrakurzpulslaser mit bis zu 100 Watt mittlerer Leistung (IR)

  • mittlere Leistung: typ. 100W IR
  • Pulsenergien: bis 2mJ
  • verfügbare Wellenlängen: UV, VIS, IR
  • Pulsdauerbereich: 300 Femtosekunden bis 15 Pikosekunden
  • maschinenintegrierte Laserüberwachung
  • spezialisierte Sicherheitsausstattung
  • Repetitionsrate, Pulsdauer und Strahlqualität abhängig vom gewählten Hersteller

UKP-Laserstrahlquellen haben in den letzten Jahren eine enorme Skalierung der mittleren Laserleistung erfahren. Im Forschungsumfeld sind hier schon Strahlquellen mit mehr als 1.000W verfügbar. Tatsächlich stellt die Integration dieser Strahlquellen die Integratoren vor zahlreiche Herausforderungen für einen sicheren Betrieb, optische Qualität, Verfügbarkeit, Ansteuerung und peripherer Ausrüstung der Maschine. Pulsar Photonics hat jahrelange Erfahrung in der Leistungsskalierung von Prozessen, notwendigen Systemtechnik und Qualifizierung von UKP-Strahlquellen oberhalb von 100W und dazu Maschinen für namenhafte Laserinstitute entwickelt.

UKP-Laser (20W)

Industrietauglicher Ultrakurzpulslaser mit bis zu 20 Watt mittlerer Leistung (IR)

  • verfügbare Wellenlängen: UV, VIS, IR
  • Repetitionsrate, Pulsdauer und Strahlqualität abhängig vom gewählten Hersteller