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Laserline blue: Diode Lasers for the Processing of High Reflective Metals

The Challange

Low energy absorption of highly reflective metals such as copper or gold in the 1,000 nm wavelength range poses major challenges for standard IR lasers. The required high initial intensities induce processes often characterized by turbulent melt pools and spatter formation. Factors critical in the processing of electrical components.

The Solution

Laserline’s blue high power diode laser series optimizes the processing of copper, gold and its alloys in various ways. With approximately 445 nm, these lasers offer the ideal wavelength for the laser processing of highly reflective metals. Multiple times higher absorption allows significantly lower intensities and larger laser spots.

3KW : The new Performance Class of Blue Lasers

With the new compact laser, a new performance class of blue industrial lasers is now available. The generation of up to 3,000 W cw blue laser light straight out of laser diodes is unique for industrial lasers. This technology avoids complex and inefficient wavelength conversions. Up to 3kW of available laser power supports both controlled heat conduction welding and keyhole welding processes offering significantly broadened application possibilities.

blue - 3kW Application Examples

Welding of Hairpins | 9,9 mm2 (Single Pin)

- Simple and robust process

- High absorption and large spot sizes

- Accepts gaps, misalignments and component tolerances

- Short process times due to instant melt pool formation

Technical Advantages at a Glance

Blue diode lasers are based on Laserline product families establishedin industrial applications for many years. They offer the most compactvisible lasers in this power class.

- Up to 3,000 W cw power at approx. 445 nm

- Scanner or fixed optic solutions provided for optimal beam delivery

- Improved absorption on highly reflective metals

- Industry proven system architecture

- Highly stable process with calm melt pool characteristics

-Beam switch option

추가 문의사항이 있으실 경우, 당사(네모엔지니어링(주)) 또는 레이저라인으로 문의주시면 상세하게 답변 드리겠습니다.

LDF-시리즈

LDF 기반 - 미래를 생각합니다.

LDF 시리즈는 고출력 다이오드 레이저의 기준이 됩니다. 20 Kw. 이상의 다이오드 레이저역시 간단하게 단 한명의 직원이 손쉽게 이동하여 한 장소에서 다른 장소로 이동할수 있으며 간단하게 전기와 광케이블 그리고 냉각수를 연결합으로서 장비가동준비를 완료할수 있습니다. 지속적으로 다이오드 레이저의 직접냉각방식을 발전시켜서 출력을 높이며 아울러 빔품질의 향상에도 노력하고 있습니다 : 8 Kw. 출력을 600 µm 파이버 그리고 NA 0,1 등컴팩트한 레이저를 1 m² 미만의 설치면적이 필요합니다.

모듈형식의 구조로 최대의 유연성 

새로운 LDF 시라즈는 출력, 냉각기 혹은 인터페이스등 고객의 원하는 사양에 맞게 구성할수 있으며 변화하는 요구사항을 충족시킬수 있습니다. 레이저들은 내부 또는 외부에 레이저라인의 냉각시스템을 장착하고 있습니다. 이런 완벽한 생산라인에 조건에 맞출수 있으며 또한 전체 제어시스템에 연계하여 고출력레이저를 작은 설치면적에서 장기적으로 적용할수 있습니다. 전체 시스템이 서로 연계되어 이상발생시 신속하게 진단하고 대처할수 있습니다.

출력과 기능성의 기준

LDF 시리즈는 최대 전기효율이 50 % 정도까지 가능하며 기술적으로도 효율적입니다.  기능성 역시 기대를 충족시켜줍니다. 모바일 Hot-Plug 방식의 OP-Panel 은 원거리에서도 제어, 감시가 가능합니다. 연결부나 인터페이스부분은 미닫이 형태로 되어 있어 접근이 용의합니다. 각 부품들은 필요시 교체가 용의하여 생산중단을 최소화 할수 있습니다.

편리한 시스템제어가 차이점을 보여줍니다.

최신의 각 부품들과 인터페이스는  산업용 Ethernet 으로 서로 연결되어 있어 실시간으로 중앙 제어장치에서 제어, 감시가 가능합니다. OPC/UA 인터페이스를 통하여 수직적 혹은 수평적으로 서로 데이터를 주고 받을수 있습니다. 경고와 에러 2 단계로 구성된 장비문제점 관리프로그램에서 원인을 분석하고 필요할 경우 할수 있는 조치들을 알려줍니다. 모든 프로세스와 관련된 정보들은 시간과 장소에 관계없이 볼수 있습니다. 직접 레이저장비에서 확인하거나 또는 OP-Panel 에서나 혹은 네트워크를 통하여 확인이 가능합니다. 

OPC UA 의 인더스트리 4.0 통신(산업용 표준 프로토콜)

OPC UA  인터페이스는 수평적, 혹은 수직적인 플랫폼을 가진 데이터  통신을 구축하기 위한 요구를 충족시킵니다. 이것은 현대적인 시스템 구조 하에 레이저와 광케이블 그리고 옵틱 등의 통신연결을 가능케 하고, 새로운 디지털 레이저 솔루션의 기초가 됩니다.

    * 네트워크화 된 모든 Laserline 제품들에 대한 분산된 정보를 수집

    * 향상된 시스템 투명성과 신뢰성

    * 실시간 장비 상태 데이터 수집

    * 고객 별 성능 비교

    * 최적화한 서비스 주기를 통한 유지 보수 비용 절감

    * 출력분석과 대처방안을 위한 에너지 모니터링     

다이오드 레이저의 발진기

레이저라인 다이오드 레이저의 발진기는 필요한 출력과 빔품질에 따라 여러 개의 스택으로 구성되어 있으며, 스택은 또한 여러 개의 다이오드 바 로 구성되어 있습니다. 각 다이오드 바와 스택에서 발진된 레이저는 특허받은 기술로 광케이블에 보내집니다. 대부분의 경우는 모듈형식으로 구성되어 혹시라도 추후에 출력을 높이고저 할때는 추가로 스택을 장착하여 출력을 높일수 있습니다.  스택메네지먼트시스템.  궁극적으로 특별한 자체개발한 검사시스템에 의해 선별된  다이오드 바가 다이오드 레이저의 심장부라 할수 있습니다. 레이저라인의 다이오드 레이저는 보통 30.000 가동시간 혹은 5-7년의 수명을 가지고 있으며, 이후에 필요한 부품을 교체하여야 합니다. 혹시라도 그 기간동안 다이오드 바 또는 스택에 문제가 발생할시 업게최초로 개발한 Stackmanagementsystem 으로 자동으로 시스템셋팅에서 출력보상을 하여 줍니다. 

장점 보기

    * 세계적으로 유일하게 이동 가능한 45kW 출력 레이저 구축

    * 모듈: 내외부적으로 장착된 냉각시스템

    * 최대한 투명한 정보를 공유하기 위해 모든 기기(레이저, 옵틱, 파이버) 의 정보 전달

    * 높은 에너지 효율: 50퍼센트까지 절감

    * 검증된 액티브 다이오드 냉각기술

    * 모든 장비들이 내부적으로 연결되어 있음

    * 에러 발생시 실시간으로 진단 가능

    * 지금까지의 레이저와 기기 그리고 모듈과 인터페이스 호환 가능

모든면에서 최고의 품질

    * LDF 시리즈는 적용분야에 관계 없이 적합한 빔품질과 사용 편의성을 보장

    * Hot-Plug 가능한 OP-Panel 또는 원격제어와 레이저 데이터를 USB에 저장 가능

    * 슬라이딩 방식의 커버로 접근성이 용이하며 견고한 구성으로 최소 30.000 시간 가동 가능

    * 다이오드 바에 대한 5 년 보증기간

    * 레이저시스템에 대한 2년 보증기간

    * OPC UA를 통한 인더스트리 4.0 (4차 산업표준통신)

광학적 특성

기계적 특성

추가 문의사항이 있으실 경우, 당사(네모엔지니어링(주)) 또는 레이저라인으로 문의주시면 상세하게 답변 드리겠습니다.

LDMblue : 블루 다이오드 레이저

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고출력 블루 레이저: 블루레이저 빔의 효과

2kW  출력과 450nm파장의 레이저 발진기는 전세계적으로 유일무이하며 비효율적인 레이저파장에 대한 변수와 복잡함을 방지할 수 있습니다.

동시에 높은 흡수율과 효율적인 공정 구성이 가능한데, 이것은1um파장을 갖는 일반 NIR 레이저들과 비교하여 최대 20배 가까이 높은 효율에 기인합니다. 미세하게 제어가 가능한 blue 다이오드 레이저는 구리의 기화 및 불안정한 용융풀을 유발시키지 않고 안정적인 용융을 가능하게 합니다.  이는 새로운 적용 분야의 가능성을 열게 하였습니다. 대표적으로 박판 구리 소재에 대한 열전도 용접이 가능해진 것을 예로 들 수 있습니다.

산업적으로 검증된 레이저 시스템

LDMblue는 19인치 랙마운트 디자인을 바탕으로 오랜 기간 산업에서 검증된  LDM 제품을 기반으로 제작되었습니다. 이 모듈시스템은 산업 현장에서 직접적인 유지보수 및 서비스가 가능합니다. 사전에 구비된 스페어 파트들은 사전에 교육받은 엔지니어가 간단하게 교체할 수 있습니다.  

이 서비스 컨셉 뿐만 아니라 인터페이스 및 제어시스템 등 모든 것들을 기존 LDM과 차이점이 없습니다. 제어 옵션에는 modulation 기능을 포함하고 있는데, 이 기능을 통해 반응 속도 150us 이하로 초고속 레이저 출력 제어가 가능합니다.

(10% - 90%)로 증가된 레이저 출력

레이저라인 특유의 모듈시스템은 LDMblue 레이저의 최대 출력을 점차적으로 높이고 있습니다. 동시에 다양한 다이오드 스택의 구성을 통해 다양한 빔 품질을 구현하여 공정에 따른 최적화가 가능합니다. 레이저라인만의 이 특별한 기술은 이미 알려진 다른 제품들처럼 기술적 유연함, 모듈화 그리고 고출력을 제공합니다

새로운 공정 개발의 기회 마련

450nm의 파장과 2kW의 레이저 출력의 조합은 높은 반사율을 가진 금속에 대한 고품질 가공에서 완전히 새로운 가능성을 열었습니다. 뿐만 아니라 재료의 표면 상태에 대한 영향을 받지 않고 가공이 가능하다는 장점을 가지고 있습니다. 예를 들어 용접부 내부의 산화 또는 spatter 발생으로 인한 pinhole이 생기지 않습니다.  이것은 전기차 분야의 배터리 생산 공정에서 전극의 용접 품질 향상에 대한 새로운 시각을 제공합니다. 세계 최초로 선보인2000 W 블루레이저는 가까운 미래에 Cu cladding과 같은 새로운 공법 적용이 기대됩니다. 비철금속과 구리용접 링크를 클릭하시면 더 자세한 정보를 읽어 보실 수 있습니다.

박판 용접

기존의 공법으로는 동박과  동판을 완벽하게 용접하는 것인 어려웠지만 LDMblue의 출시로 이제는 가능해졌습니다. 더 나아가 구리와 다른 금속 종류를 접합하는 것도 가능합니다. 예를 들어 구리와 알루미늄 또는 구리와 철 등이 있습니다. 기존에는 반드시 구리가 아래쪽에 위치해야 했고, 구리와 접합 할 수 있는 금속의 종류가 한정되어 있었지만 이제는 위치에 구애 받지 않고, 소재의 확대 적용 또한 가능하게 되었습니다. Blue 파장을 통해 가능해진 conduction용접은 높은 갭 브리징 성능을 보장하고, 엣지 또는 맞대기 용접과 같은 다양한 형상에 적용이 가능하게 되어 부품 설계의 자율성을 증대시키고 재료의 효율성을 높이는 것이 가능해졌습니다.

기술적인 장점에 대한 개요

  - 450nm 파장 및 kW 단위의 레이저출력(CW)

  - 빠른 출력 제어 속도와  power modulation

  - 높은 반사율을 가진 금속에 적합한 흡수율

  - 효용적인 시스템 구조

  - 용융풀이 안정적으로 생성되는 특성을 통해 안정적이고 고품질 공정 구현 가능

  - 동박과 구리판의 겹치기 용접

  - 이종 금속 용접

  - 19인치 랙 마운트 타입으로 기존 시스템에 쉽게 설치 가능

추가 문의사항이 있으실 경우, 당사(네모엔지니어링(주)) 또는 레이저라인으로 문의주시면 상세하게 답변 드리겠습니다.

​LDM 시리즈

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컴팩트

공간절약형의 19 인치 사이즈 컨셉은 레이저를 자동화 하려는 시스템빌더에게 많은 장점을 주고있습니다.  진보적인 구조의 LDM 은 공간절약형의 레이저로서 전체장비에 손쉽게 설치할수 있습니다 : 일반적인 랙이나 생산라인의 하부에 설치하는것이 용의한 공간절약형입니다. 레이저자체가 별도의 설치공간을 필요로 하지 않아서 OEM 에 적합합니다.

19 인치 랙에 맞는 Kw 급 컴팩트한 레이저 발진기

광케이블전송방식의 LDM 시리즈는 컴팩트하고, 신뢰성 높은,  전체시스템에 호환이 용의한 레이저를 개발 하고저 하는 의지의 표현입니다. 일반 PC 크기와 19 인치 사이즈의 장비에 광케이블 연결구와, 전원공급장치, 냉각기능 그리고 모든 전자제어장치가 포함되어 있습니다.

고출력

LDM 제품군 중 출력이 향상된 7U 슬라이드 인 시스템이 추가되었고, 컴팩트 고출력 다이오드 레이저에 대한 기준을 다시 정립했습니다. 광케이블 방식의 고출력 다이오드 레이저의 빔 품질은 기존 램프방식의 레이저와 유사하나 에너지 효율성이 10 배에 가까우면서 설치공간은 아주 적어 효율적입니다. 사용 간편하고 성능개선된 시그날 인터페이스를 통하여 고객의 필요에 맞추고저 하는 철학을 실천하였습니다.

신뢰성

LDM 모듈은 이미 검증되고 지속적으로 발전된   레이저라인 사의 다이오드 레이저에 기반을 두고 있는 시스템입니다. LDM 은 전세계적으로 다양한 응용분야에서 적용되고 있으며, 지금까지 높은 신뢰성과 안정성으로 표현됩니다. 따라서 레이저라인의 다이오드 레이저는 다이오드바에 대한 5 년 보증을 제공합니다. 고객이 요청하면 보증기간을  연장할수도 있습니다. 

적용의 편의성

사용편의성은 LDM 제품철학의 중요한 부분입니다. 소형화를 통하여 투자와 괸리비용을 낮추었습니다. LDM 다이오드 레이저는 기존의 레이저를 대체하는것뿐 아니라 일반적인 레이저 적용분야 즉 용접, 열처리, 클래딩등의 적용이 용의해 졌습니다.

기술적인 우수성을 한눈으로 보기

19 인치 사이즈에 최대 8 Kw. 가능하며 다이오드 바는 5년 보증,  빔품질은 Nd-YAG 레이저와 유사하며,   용접, 표면 열처리 그리고 클래딩등에 적합함  레이저시스템 구성이 용이함  필요시 부품교체가 수월함.

추가 문의사항이 있으실 경우, 당사(네모엔지니어링(주)) 또는 레이저라인으로 문의주시면 상세하게 답변 드리겠습니다.

OTZ 줌 옵틱

항상 적합한 빔사이즈

완벽하게 레이저라인 다이오드 레이저에 맞춘 OTZ 줌 옵틱은 빔의 사이즈를 구성하여 사용이 가능합니다. 작업중 빔사이즈의 변경이 필요할시 적합합니다. 적용분야의 특성상 특별한 조합이 필요할시 추가적인 모듈을 장착하여 최적화 시킬수 있습니다. 레이저 적용분야 중 정기적으로 모서리부분의 열처리가 필요할 경우 열처리 옵틱을 교체하지 않고 줌 옵틱 으로만 사용이 가능합니다. 즉 레이저라인의 줌옵틱은 최선의 선택이 될것입니다.균일한 Top-Hat 에너지 밀도와 5 mm 에서 174 mm 까지 넓은 빔이 가능합니다. 선에서부터 사각형 스팟은 다양한 형태의 빔을 구성하는것이 가능합니다.

제품에 실시간변환 가능한 레이저빔

레이저라인 OTZ 줌 옵틱은 모터로 제어되어 실시간으로 빔의 사이즈, 즉 가로와 세로를 변경할수 있습니다. 빔의 형상을 실시간으로 변경할수 있습니다. 이런 실시간 변경가능함으로 형상이 복잡한 제품을 손 쉽게 경제적으로 작업할수 있습니다. 수냉방식과 장착된 온도센서를 통하여 최대 10 Kw. 까지 지속적으로 작업하는것이 가능하여 양산에 적용시 3교대 작업이 가능합니다. 하우싱이 IP 54 를 충족하므로 외부의 분진이나 습기로 부터 보호됩니다.

시스템의 모듈화

지속적으로 모듈화 된 OTZ 는 신속하게 고객의 사용용도에 맞게 실현가능합니다. 다른 OTS 옵틱과 마찬가지로 고객의 필요나 적용분야에 따라 조합이 가능합니다. 예로 열처리 시스템에 필요시 90° 꺽인 줌 옵틱을 장착하여 편리하게 사용할수 있습니다. 추가적으로 온도제어를 위한 파이로메타를 장착하여 실시간으로 온도제어하는것도 가능하며, 빔 크기에 따라 출력도 동시에 제어하는것이 가능합니다.  이외에도 다양한 옵션을 추가로 장착 할수 있습니다.

추가 문의사항이 있으실 경우, 당사(네모엔지니어링(주)) 또는 레이저라인으로 문의주시면 상세하게 답변 드리겠습니다.

OTC-3 옵틱(광학 솔루션)

   : OTC-3 B2, S2, A2

메인 공정 프로젝트를 위한 작은 옵틱 

연속 생산 라인에 강력한 성능

OTC시리즈의 옵틱들은 혹독한 산업 환경에서도 사용가능록  설계되었습니다. 튼튼한 설계를 통해 OTC 시리즈는 연속적인 가동에서 높은 신뢰성과 지속성을 보여줍니다.

혁신적인 냉각 시스템의 도입으로 효율적으로 열을 배출하도록 설계되어 어려운 가공 환경에서 사용이 가능합니다. 고출력 다이오드 레이저에 대한  다양한 경험과 광범위한 지식을 바탕으로OTC옵틱이 설계되었습니다. 그 결과 용접 및 클래딩 공정에 최적화되고, 다이오드 레이저에 이상적인 맞춤형 광학 시리즈가 탄생했습니다.

작고 유연함

OTC 광학계의 컴팩트한 디자인은 다른 다양한 시스템과 간편하고, 유연한 통합을 가능하게 합니다. 광학계의 냉각시스템과 옵션으로 장착되는 센서 패키지는 광학계에 내장되어 있으므로 추가적인 조립 공간이 필요하지 않습니다. Monolithic 구성과 옵틱 내부의 불필요한 통신 연결의 최소화를 통해  OTC 시리즈는 높은 신뢰성과 낮은 무게가 검증되었습니다. 아주 빠른 가공, 움직임에 제약이 큰 시스템 또는 공간이 충분치 못한 시스템에 적용하기 위해 특별히 설계된 OTC 시리즈는 탁월한 성능과 기능을 제공합니다.

실시간 분석

고객은 센서 패키지를 통해 실시간으로 옵틱 상태를 체크할 수 있습니다. 센서에 옵틱 감지기능을 도입하여 데이터를 레이저 제어부로 전달함으로써 분석과 시각화가 용이하게 되었습니다.   더불어 이 명석한 옵틱은 상태 정보를 모니터링하여 정렬시키고 분산시켜서 추가적인 디지털 서비스를 제공합니다. 이를 통해 사용자는 중요한 데이터를 지속적으로 확인할 수 있습니다.

공간 맞춤형 설계

간편한 디자인의 장점을 취하고 각각 고객으로부터 요구되는 형상을 맞추기 위해서 OTC 옵틱은 세 가지의 형태를 갖추고 있습니다. 초점거리와 추가 장착되는 부품들에 따라 유연하게 제작 할 수 있습니다. OTC-3 B2 버전은173 x 60 x 60 mm의  가장 타이트한 크기로 제작되어 있습니다. OTC-3 S2와 OTC-3 A2인터페이스는 카메라 또는 센서를 연결하여 동축으로 공정 모니터링이 가능합니다.

또한 OTC-3 A2 제품들은 레이저 빔의 90° 각도로 변환하여 조사가 가능합니다. LLK-D 파이버  커넥터와 quick exchanger는 모든 시리즈에 공용으로 사용이 가능합니다.

OTC-3 제품 사양 

컨디션 모니터링 

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OTS 열처리(호모게나이징) 옵틱

OTS 열처리(호모게나이징) 옵틱

견고함, 유연함, 모듈방식

레이저라인OTS 옵틱은 레이저라인 다이오드 레이저를 이용하여 소재가공에 적합하게 설계되었습니다. 이는 모듈형태로 또는 다양한 형태의 레이저빔형상등  여러가지로 조합이 가능하여 프로세스를 최적의 상태로 가능케 합니다.

장기적인 사용에도 견고함.

레이저라인OTS 옵틱은 일선 현장에서 생산조건에 맞게 구성되었습니다. 완벽하게 내부에서 순환되는 냉각회로는 산화방지를 위하여 스테인레스로 구성되었고 IP 54 기준을 충족하여 분진이나 습기등으로부터 완벽하게 보호되며 최대 20 Kw. 출력까지 사용이 가능합니다. 아울러 기존의 인터페이스와 호환가능하여 손 쉽게 전체 장비구성에 호환됩니다.

​모듈형태의 구성

컴팩트한 OTS-3 이나 고출력용 OTS-5 등 모듈형태로 고객이 필요에 따라 구성이 용이하며 사용용도에 따라 편리하게 구성할수 있습니다. 호모게나이징 모듈이나 멀티 스팟모듈 등을 통하여 원하는 형상의 빔을 만들수 있습니다. 추가적으로 크로스 젯 혹은 파우더 노즐등을 추가 할수도 있습니다. 그외에도 파이로 메티 혹은 C-MOS 카메라등 공정관리/감시를 위하여 장착이 가능합니다.

​다양한 적용가능

원형 혹은 타원형의 용접용 빔 또는 브레이징, 클래딩 ; 연화용 또는 표면박피용 직선빔 혹은 사각형빔 - 레이저라인 OTS 은 항상 원하는 부위에 레이저 빔을 조사하며 각각의 용도에 맞게 조사됩니다. 예를 들어 동시조사법등 특별한 용도에서는 더블스팟 혹은 반지형태의 빔도 가능합니다.

대면적 제품의 표면에 효율적으로 적용하기 위하여는 레이저라인 옵틱에 호모게나이징 모듈을 추가하면 좋은 결과를 낼수 있습니다. 균일한 밀도의 사각형 혹은 라인빔 호모게나이징 모듈은 거의 모든 분야에 적합하며, 예로 표면 열처리, 표면 연화등에서 최선의 결과를 얻을수 있습니다. 추가적으로 호모게나이징 모듈은 다양하게 용도나 조건에 맞게 조합하여 사용할수 있으며 추가적으로 카메라나 파이로메타등을 장착할수 있습니다. 또한 레이저라인의 줌 옵틱은 실시간으로 공정중에 빔의 형상이나 크기를 변환하며 사용이 가능합니다.

특성 

 - 라인, 직사각형 혹은 정사각형빔 가능 전형적인 적용분야 : 열경화, 연화, 건조, 테이핑 혹은 모서리 용접

 -  확장성 : 스태핑모토를 통한가변형 줌 옵틱 1:1 부터 1:18 까지 가능한 크기와 135 mm 까지 가능 추가 장치 파이로 메타, CMOS 카메라

추가 문의사항이 있으실 경우, 당사(네모엔지니어링(주)) 또는 레이저라인으로 문의주시면 상세하게 답변 드리겠습니다.