Das BeamWatch Plus ist eine Weiterentwicklung des bisherigen BeamWatch Systems, das jetzt zusätzlich zu den NIR-Wellenlängen auch grüne und blaue Hochleistungslaser in VIS-Wellenlängen (420- 635nm) messen kann. Das BeamWatch Plus Strahlanalysesystem wurde für YAG-, Faser- und Diodenlaser mit hohen Laserleistungen entwickelt, die klassischerweise in der industriellen Materialbearbeitung genutzt werden. Es eignet sich ideal, um zentrale Laserparameter in Laserschweiß- oder Schneidprozessen zu überwachen. Ganz aktuell sind diese Anwendungen in der Automobilindustrie beim Kupferschweißen von Batteriezellen oder im Hairpin-Schweißen.
BeamWatch Plus ist ein Strahlprofilanalysegerät, das die Laserparameter schnell und präzise misst, ohne Kontakt mit dem Laserstrahl zu haben. Das System ermittelt die relevanten Parameter über kontinuierliche Messungen der Rayleigh-Streuung des Strahls. Dadurch lassen sich Fokusgröße, Strahlposition und die vollständige Strahlkaustik direkt ermitteln. Aufgrund der kurzen Messzeit lassen sich auch dynamische Messungen der Fokuslage, insbesondere beim Einschalten des Lasers, durchführen. Der Laserstrahl kann in regelmäßigen Abständen gemessen werden, ohne dass der Laserprozess selbst komplett gestoppt werden muss oder umfangreiche Umbauten erforderlich sind.
„Die Messungen des BeamWatchPlus basieren nicht auf dem Laserstrahl selbst, sondern auf dessen Rayleigh-Streuung auf dem Weg durch das Messgerät“, erklärt Reuven Silverman, General Manager Ophir Photonics. “Da kein Kontakt mit dem Laserstrahl besteht, gibt es für das BeamWatch Plus keine obere Leistungsgrenze. Es wurde schon mit Hochleistungslasern bei 100 kW Leistung getestet. Konventionelle Messgeräte platzieren hingegen einen Sensor im Strahl, der potentiell Schaden nehmen oder den Strahl beeinflussen könnte. Zudem wird der Messvorgang deutlich langsamer, es dauert bis zu zwei Minuten, um entsprechende Daten zu erhalten und den Strahl zu charakterisieren. BeamWatch Plus liefert die entscheidenden Parameter hingegen sofort.”
Das Ophir BeamWatch Plus Strahlanalysesystem nutzt Optiken mit einer starken Vergrößerung, so dass Laserstrahlen bis hinunter auf eine Fokusgröße von 45µm gemessen werden können. Durch die Überwachung von Laserstrahlen dieser Größe lassen sich auch sensible Schneidprozesse überwachen und sicherstellen, dass möglichst präzise Schnitte ausgeführt werden und kein Material verschwendet wird. Das System erlaubt es, die Fokusposition mehrmals pro Sekunde zu messen, um zu prüfen, ob es während des kritischen Einschaltvorgangs zu einer Fokusshift kommt.
Das System bietet eine zweiachsige Messungen, so dass der Anwender den Laserstrahl auf zwei orthogonalen Achsen sehen kann. Die Messungen werden pro Achse vorgenommen, so dass genaue Informationen vorliegen, um zu beurteilen, wie der Laser arbeitet. Die Fokusshift kann in beiden Achsen aufgezeichnet werden, so dass die Messungen auch Aufschluss über die Rundheit des Strahls oder einen Astigmatismus geben.
Die Ophir BeamWatch Plus Software analysiert die Bilder, die mittels der Rayleigh-Streuung des Lasers entstehen, in Echtzeit. Aus der Größe und Position der Strahltaille werden weitere Parameter wie Fokusshift, M2, Divergenz und andere Qualitätsparameter berechnet. Die Kernparameter werden mit vordefinierten Grenzwerten verglichen und daraus Gut/Schlecht-Bewertungen ermittelt, die sofort zeigen, ob korrigierende Maßnahmen erforderlich sind. Die Software enthält weiterhin eine Schnittstellen zur Automatisierung.
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