AM geeft lasermarkt enorme boost
Additive manufacturing en ultrakorte pulslasers: dat zijn momenteel de trends als het gaat om lasertechnologie in de maakindustrie. De toename van het vermogen van de pico- en femteseconde lasers openen nieuwe mogelijkheden voor het bewerken van materialen. Dat bleek vorige week op het AKL’18 in Aken, waar het Duitse Laserline de Innovation Award Laser Technology 2018 gewonnen heeft.
AM en ultrakorte pulslasers highlights op AKL ‘18
De wereldwijde lasermarkt is booming. Afgelopen jaar bedroeg de wereldmarkt zo’n 12,6 miljard dollar, waarvan 3,4 miljard voor materiaalbewerking met de laser en 4,3 miljard voor de laserbronnen. Als je de groei in de afgelopen decennia bekijkt, is de industriële lasermarkt elk jaar met gemiddeld 7,6 procent gegroeid. “De lasersysteemmarkt groeit vijf keer sneller dan de gereedschappenmarkt”, aldus professor Reinhart Poprawe van het Fraunhofer ILT, gastheer van het lasercongres.
De Alpha 140 van LMI is vooral bedoeld voor mkb bedrijven die de mogelijkheden van 3D metaalprinten willen verkennen. De kostprijs van het SLM systeem is aanzienlijk lager dan de goedkoopste metaalprinters in de markt.
Innovaties in metaalprinten
Additive manufacturing met metaal was dit jaar een van de highlights op het congres, waar BMW de nieuwe i8 Roadster presenteerde. Dit is eerste keer dat een autofabrikant 3D metaalprinten inzet voor de productie van een seriemodel. De groei van de AM markt legt de laserindustrie geen windeieren. Alleen al in AM toepassingen groeide de omzet in lasercomponenten met 70% afgelopen jaar, van 1 miljard naar 1,7 miljard. Professor Poprawe: “Dat is fenomenaal, het toont de impact en de vraag naar deze technologie.” Tijdens het lasercongres ging er veel aandacht uit naar laser metal deposition (LMD), het opbouwen van metalen componenten door met de laser poeder of draad te smelten. Het Fraunhofer ILT is zelf ook druk met ontwikkeling van nieuwe machine concepten. Niet alleen voor LMD, ook voor powderbed fusion, de SLM machines. Zo werd de nieuwe Alpha 140 van de Fraunhofer spin-off Laser Melting Innovations getoond. Deze 3D metaalprinter is speciaal voor het mkb ontwikkeld om de financiële drempel te verlagen. De metaalprinter met diodelaser kost € 79.000.
Laser bij Saueressig alternatief voor chemisch etsen
Het aanbrengen van deze gravures op een drukwals gebeurt bij Saueressig nu met ultra korte pulslasers, waarvan elke straal wordt opgedeeld in 16 stralen.
Fotonisch frezen vindt meer toepassingen
De tweede trend in de laserindustrie is de ultrakorte pulslaser. “Fotonisch frezen”, zo drukte Poprawe het in zijn presentatie uit. Deze lasers zijn vandaag de dag voor de industrie al verkrijgbaar in het multi kilo watt bereik. In Aken haalt men 1,5 kW gemiddeld vermogen. “En we werken met een scenario waarin we de komende drie tot vijf jaar uitkomen op een vermogen van 5 tot 10 kW.” Dit opent bijvoorbeeld nieuwe toepassingen voor het bewerken van oppervlakken van metalen gereedschappen. Een voorbeeld hiervan is te zien bij Saueressig in Duitsland, dat de tweede prijs won bij de Europese Innovation Award Laser Technology 2018. Saueressig maakt onder andere druk- en prägwalsen voor de verpakkingsindustrie. Het bedrijf zocht naar een oplossing om chemisch etsen te vermijden en toch in de competitieve markt snelle levertijden te kunnen waarborgen. “We hadden al langer het idee om met ultrakorte pulslaser te gaan werken, maar de bewerking duurde te lang”, schetst Gerald Jenke, R&D manager bij Saueressig het dilemma. Nu past men een aan het Fraunhofer ILT ontwikkelde technologie toe waarmee de laserstraal wordt gesplitst in 16 stralen die afzonderlijk gestuurd worden. Elk van de 16 laserspots kan tot op 200 nm nauwkeurig gepositioneerd worden. Door vier van deze laserbronnen te integreren in de installatie, kan Saueressig met 64 laserstralen tegelijk de drukwalsen graveren. Daarmee is de productiviteit verhonderdvoudigd en is de lasertechnologie economisch rendabel voor het zeer precies weghalen van materiaal op grote oppervlakken in een competitieve markt.
Professor Reinhart Poprawe: fotonisch frezen.
Laserline wint met Multi Spot technologie
De 3e prijs ging naar Talens Systems in Spanje, wat met de laser inzet voor het lokaal harden, als alternatief voor het inductieharden. De winnaar van de award was het Duitse Laserline. Dit heeft voor VW een technologie ontwikkeld om verzinkte plaat met de laser te kunnen solderen. Om het smeltbad rustig te krijgen, zet men de zelf ontwikkelde Laserline triple spot module in. Hiermee kan men de energie van de laserstraal verdelen over de hoofdspot en twee andere spots, waarvan zelfs de vorm kan worden bepaald. Laserline heeft inmiddels 40 van deze modules al in het veld staan.
