Sicher messen in additiven Fertigungsanlagen

MKS Instruments präsentierte auf der Laser World of Photonics erstmals das Ophir BeamPeek System. Das integrierte Strahlprofilanalyse- und Leistungsmess-System ermöglicht laut Hersteller die schnelle und präzise Messung von Laserstrahlen in Baukammern additiver Fertigungsanlagen.

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Das integrierte Ophir BeamPeek System liefert Strahlprofil und Leistungsmessung für Hochleistungslaser in der Additiven Fertigung. (Bildnachweis: Omri Adar)

„Additive Fertigungsanlagen bieten für Hochleistungslaser eine schwierige Umgebung“, erklärt Reuven Silverman, General Manager Ophir Photonics. „Der Platz für große, komplexe Messgeräte mit Anschlüssen zur Wasserkühlung, wie sie bei Lasern mit hohen Leistungen in der Regel benötigt werden, ist nicht vorhanden. Lüftergekühlte Systeme würden die Reinigung der Baukammer vor jedem Messvorgang erfordern.“

„Bei Ophir BeamPeek haben wir deshalb auf beides verzichtet und eine neuartige Kühlung mit einem passiven Kühleinschub entwickelt. Insgesamt ist das Gerät leicht und robust, Messungen der Hochleistungslaser lassen sich einfach und schnell zwischen zwei Baujobs durchführen bzw. das Gerät kann direkt nacheinander an mehreren AM-Systemen genutzt werden.“

Das neue Ophir BeamPeek ist ein kompaktes, robustes und integriertes Messgerät für High Power-Laser. Der Laserstrahl fällt in das System und trifft dort auf einen Strahlteiler, der einen kleinen Teil des Strahls auf die Kamera lenkt, der Hauptteil des Strahls wird weiter aufgeteilt.

Das integrierte Ophir BeamPeek System liefert Strahlprofil und Leistungsmessung für Hochleistungslaser in der Additiven Fertigung. (Bildnachweis: Omri Adar)

Ein Teil des Strahls gelangt auf den integrierten thermischen Sensor. Dieser kann bis zu 1 kW für zwei Minuten – sowohl bei grünen (532 nm) als auch bei NIR-Wellenlängen (1030-1080 nm) – messen. Ungefähr 96% des Strahl werden auf die Strahlfalle gelenkt, die die entstehende Wärme absorbiert. Die aktiven Komponenten (Elektronik, Optik, Kamera und Leistungssensor) befinden sich in einer separat geschützten Kammer, in der die Temperatur bei 1kW um maximal 2,5˚C pro Minute ansteigt.

Das BeamPeek-System wird von einer Reihe von Ophir-Softwareoptionen unterstützt: StarLab, BeamPeek Tool und BeamGage Professional. BeamGage ist das fortschrittlichste Strahlanalysesystem der Branche. BeamGage basiert auf dem patentierten UltraCal Algorithmus. Er ermöglichte es, den ISO11146-3 Standard für die Genauigkeit von Strahlprofilmessungen umzusetzen.

Die BeamGage Software beinhaltet alle Berechnungen, um präzise ISO-konforme Messwerte zu liefern; darunter Leistung, Strahldurchmesser und -form, Divergenz, Strahlprofil und erwartete Leistungsverteilung. Die Software bietet eine fortschrittliche Bildverarbeitung und liefert NIST-rückführbare Leistungsmessungen, Trenddiagramme, Datenlogging, Produktionstests OK/NOK sowie mehrsprachige Unterstützung.

Kontakt:

www.mksinst.com