トルンプファイバーレーザー redENERGY®

Trumpf redENERGY® は、Trumpf が発売した高出力連続波 (CW) ファイバーレーザーのシリーズで、工業用切断、溶接、積層造形 (3D 印刷)、表面処理向けに設計されています。このシリーズは、高い電気光学効率、優れたビーム品質、モジュール設計で知られており、自動車製造、航空宇宙、エネルギー、精密加工の分野で広く使用されています。

1. コア機能と技術的利点

（１）高出力・高効率

電力範囲: 1 kW ～ 20 kW (中～高電力要件をカバー)。

電気光学効率: >40%、エネルギー消費を大幅に削減し、従来の CO2 レーザーに比べて 50% 以上のエネルギーを節約します。

明るさ：最大50MW/(cm²·sr)、深溶融溶接や高反射材料の加工に適しています。

（２）優れたビーム品質

ビームパラメータ積 (BPP): <2.5 mm·mrad (低次モード)、焦点スポットが小さく、エネルギー密度が高い。

M²値: <1.2 (回折限界に近い)、精密加工品質を保証します。

（３）産業グレードの信頼性

全ファイバー設計: 光学レンズのずれのリスクがなく、防振性と防塵性を備えています。

インテリジェント監視システム: 温度、電力、冷却状態をリアルタイムで監視し、予測メンテナンスをサポートします。

寿命: 100,000 時間以上、メンテナンスコストが極めて低い。

（4）柔軟な統合

モジュラー設計: ロボット、CNC 工作機械、またはカスタマイズされた生産ラインに適応できます。

インターフェースの互換性: Profinet や EtherCAT などの産業用プロトコルをサポートし、オートメーション システムにシームレスに接続します。

2. 代表的な応用分野

（１）金属切削

高反射材料：銅、アルミニウム、真鍮（厚さ最大 50 mm）の高品質切断。

自動車産業：ボディパネルおよびパイプの精密切断。

（２）溶接

キーホール溶接：動力バッテリーハウジングとモーター部品の溶接。

振動溶接：幅広い溶接用途（船舶構造物など）。

（３）付加製造（３Dプリンティング）

レーザー金属堆積 (LMD): 航空宇宙部品の修理または複雑な構造の成形。

パウダーベッドメルティング（SLM）：高精度金属部品の印刷。

（４）表面処理

レーザークリーニング: 金属酸化物およびコーティングの除去 (金型の修復など)。

硬化およびクラッディング: 部品 (エンジン ブロックなど) の耐摩耗性を向上させます。

3. 技術的パラメータ（redENERGY G4を例に挙げる）

パラメータ redENERGY G4 仕様

波長 1070 nm (近赤外線)

出力1～6kW（調整可能）

ビーム品質 (BPP) <2.5 mm·mrad

電気光学効率 >40%

冷却方式 水冷

変調周波数 0～5 kHz（パルス変調をサポート）

インターフェース EtherCAT、Profinet、OPC UA

4. 競合他社との比較（redENERGYと他の産業用レーザー）

redENERGY®（ファイバー）CO₂レーザーディスクレーザーの特徴

波長 1070 nm 10.6 μm 1030 nm

電気光学効率 >40% 10–15% 25–30%

ビーム品質 BPP <2.5 BPP ~3–5 BPP <2

メンテナンス要件は非常に低い（全ファイバー）ガス/ミラー調整が必要定期的なディスクメンテナンスが必要

適用材質 金属（高反射材を含む） 非金属・部分金属 高反射金属

5. 主な利点のまとめ

超高効率 - 電気光変換率 >40%、運用コストを削減します。

極めて優れたビーム品質 - BPP <2.5、精密溶接や切断に適しています。

インダストリー 4.0 対応 - デジタル インターフェース (EtherCAT、OPC UA) をサポートします。

長寿命でメンテナンス不要 - オールファイバー設計なので、消耗品の交換は不要です。

代表的な業界アプリケーション:

自動車製造：ボディ溶接、バッテリートレイ加工

航空宇宙：チタン合金構造部品の溶接

エネルギー機器：風力発電ギアボックスの修理

エレクトロニクス産業：精密銅溶接

6. シリーズモデルの概要

モデル 出力範囲 特徴

redENERGY G4 1～6kW 一般的な産業処理、コスト効率に優れています

redENERGY P8 8～20kW 超厚板切断、高速溶接

redENERGY S2 500 W–2 kW 精密マイクロマシニング、オプションの緑色光/UVモジュール