Trumpf Fiber Laser redENERGY®

Trumpf redENERGY® ist eine Serie leistungsstarker Dauerstrich-Faserlaser (CW) von Trumpf, die für industrielles Schneiden, Schweißen, additive Fertigung (3D-Druck) und Oberflächenbehandlung entwickelt wurde. Diese Serie zeichnet sich durch hohe elektrooptische Effizienz, exzellente Strahlqualität und modulares Design aus und findet breite Anwendung in den Bereichen Automobilbau, Luft- und Raumfahrt, Energie und Präzisionsbearbeitung.

1. Kernfunktionen und technische Vorteile

(1) Hohe Leistung und hohe Effizienz

Leistungsbereich: 1 kW bis 20 kW (deckt mittleren und hohen Leistungsbedarf ab).

Elektrooptische Effizienz: >40 %, wodurch der Energieverbrauch deutlich gesenkt wird und im Vergleich zu herkömmlichen CO2-Lasern mehr als 50 % Energie gespart werden.

Helligkeit: bis zu 50 MW/(cm²·sr), geeignet für Tiefschmelzschweißen und hochreflektierende Materialbearbeitung.

(2) Hervorragende Strahlqualität

Strahlparameterprodukt (BPP): <2,5 mm·mrad (Modus niedriger Ordnung), kleiner Fokusfleck, hohe Energiedichte.

M²-Wert: <1,2 (nahe der Beugungsgrenze), wodurch eine präzise Verarbeitungsqualität gewährleistet wird.

(3) Zuverlässigkeit auf Industrieniveau

Vollfaser-Design: keine Gefahr einer Fehlausrichtung der optischen Linse, vibrationshemmend und staubdicht.

Intelligentes Überwachungssystem: Echtzeitüberwachung von Temperatur, Leistung, Kühlstatus und Unterstützung für vorausschauende Wartung.

Lebensdauer: >100.000 Stunden, extrem niedrige Wartungskosten.

(4) Flexible Integration

Modularer Aufbau: Kann an Roboter, CNC-Werkzeugmaschinen oder kundenspezifische Produktionslinien angepasst werden.

Schnittstellenkompatibilität: unterstützt Industrieprotokolle wie Profinet und EtherCAT und ermöglicht eine nahtlose Verbindung zu Automatisierungssystemen.

2. Typische Anwendungsgebiete

(1) Metallschneiden

Hochreflektierende Materialien: Hochwertiges Schneiden von Kupfer, Aluminium und Messing (bis zu 50 mm Dicke).

Automobilindustrie: Präzisionsschneiden von Karosserieteilen und Rohren.

(2) Schweißen

Stichlochschweißen: Schweißen von Power-Batteriegehäusen und Motorkomponenten.

Oszillationsschweißen: breite Schweißanwendungen (z. B. Schiffsstrukturen).

(3) Additive Fertigung (3D-Druck)

Laser Metal Deposition (LMD): Reparatur von Luft- und Raumfahrtteilen oder Formen komplexer Strukturen.

Pulverbettschmelzen (SLM): Drucken hochpräziser Metallteile.

(4) Oberflächenbehandlung

Laserreinigung: Entfernung von Metalloxiden und Beschichtungen (z. B. zur Schimmelreparatur).

Härten und Plattieren: Verbessern Sie die Verschleißfestigkeit von Teilen (z. B. Motorblöcken).

3. Technische Parameter (am Beispiel von redENERGY G4)

Parameter redENERGY G4 Spezifikationen

Wellenlänge 1070 nm (nahes Infrarot)

Ausgangsleistung 1–6 kW (einstellbar)

Strahlqualität (BPP) <2,5 mm·mrad

Elektrooptische Effizienz >40%

Kühlmethode Wasserkühlung

Modulationsfrequenz 0–5 kHz (unterstützt Pulsmodulation)

Schnittstellen EtherCAT, Profinet, OPC UA

4. Vergleich mit Wettbewerbern (redENERGY vs. andere Industrielaser)

Eigenschaften redENERGY® (Faser) CO₂-Laser Scheibenlaser

Wellenlänge 1070 nm 10,6 μm 1030 nm

Elektrooptische Effizienz >40% 10–15% 25–30%

Strahlqualität BPP <2,5 BPP ~3–5 BPP <2

Wartungsaufwand Sehr gering (vollständig aus Glasfaser) Gas-/Spiegeleinstellung erforderlich Regelmäßige Wartung der Festplatte erforderlich

Anwendbare Materialien Metall (einschließlich hochreflektierender Materialien) Nichtmetall/Teilmetall Hochreflektierendes Metall

5. Zusammenfassung der Kernvorteile

Ultrahoher Wirkungsgrad – elektrooptische Umwandlung >40 %, wodurch die Betriebskosten gesenkt werden.

Extreme Strahlqualität – BPP <2,5, geeignet für Präzisionsschweißen und -schneiden.

Industrie 4.0 bereit – unterstützt digitale Schnittstellen (EtherCAT, OPC UA).

Lange Lebensdauer und wartungsfrei – Vollfaserdesign, kein Austausch von Verbrauchsmaterialien erforderlich.

Typische Industrieanwendungen:

Automobilbau: Karosserieschweißen, Batteriewannenbearbeitung

Luft- und Raumfahrt: Schweißen von Strukturteilen aus Titanlegierungen

Energieausrüstung: Reparatur von Windkraftgetrieben

Elektronikindustrie: Präzisions-Kupferschweißen

6. Serienmodellübersicht

Modell Leistungsbereich Funktionen

redENERGY G4 1–6 kW Allgemeine industrielle Verarbeitung, kostengünstig

redENERGY P8 8–20 kW Schneiden von ultradicken Platten, Hochgeschwindigkeitsschweißen

redENERGY S2 500 W–2 kW Präzisions-Mikrobearbeitung, optionales Grünlicht-/UV-Modul