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Der neue BeamMonitor BM+ löst bekannten BeamMonitor ab

Der BM+ ist ein Messgerät zur Strahldiagnostik von unfokussierter, kontinuierlicher Laserstrahlung von CO2- und Festkörperlasern mit hoher Ausgangsleistung.
Mit dem BeamMonitor BM+ erhält der Anwender die Möglichkeit einer schnellen und zuverlässigen Vermessung der Strahlparameter, wie z. B. der räumlichen Leistungsdichteverteilung. Durch die Analyse und Dokumentation der Laserparameter können der Bearbeitungsprozess optimiert oder eine fehlerhafte Strahllage oder ungenügende Optikjustage festgestellt werden.


Hierfür ist der bewährte BeamMonitor zum BM+ weiterentwickelt worden und verfügt nun über eine Elektronik, die sowohl aktuellen als auch zukünftigen Anforderungen in der Signalverarbeitung gerecht wird.
Zentrales Element ist die neue Hauptplatine mit einem 16 bit AD Wandler anstelle der vormals verwendeten 12 bit. Der BM+ arbeitet zudem wie alle Geräte der +Generation mit der neuen Version der PRIMES LaserDiagnosticsSoftware und ist mit einer Ethernet-Schnittstelle zum schnellen und sicheren Datenaustausch mit Computern oder Anlagensteuerungen ausgestattet. Das mechanische Design erlaubt zudem eine Überkopfmontage ohne zusätzliche Bauteile.

Aus der Praxis

Laserstrahlen werden in der Praxis entsprechend ihres Anwendungsgebiets durch Teleskope und adaptive Optiken „maßgeschneidert“. Dabei werden sowohl der Strahldurchmesser als auch die Divergenz dynamisch verändert. In Anlagen zum Laserschneiden oder Laserschweißen können so die Fokusabmessungen verändert oder die Fokuslage in Richtung der Laserstrahlachse verschoben werden. Dabei liegt der Fokus zum „Einstechen“ auf der Materialoberfläche und wird für den eigentlichen Schneidprozess in das Material „hineingeschoben“.


Beim Laserschweißen kann durch die dynamische Anpassung des Laserstrahls mit einer Einstellung geheftet und mit einer anderen dann geschweißt werden. Der BM+ eignet sich auch für den Einsatz im Bereich der Qualitätssicherung oder der Laserabnahme: Der „Verschleiß“ bei Laseroptiken ist eine der wesentlichen Ursachen für Probleme bei der Lasermaterialbearbeitung, welche die Qualität der Bearbeitungsergebnisse erheblich reduzieren können.
Dioden- und andere Festkörperlaser werden im kollimierten Bereich geprüft und lassen sich so beispielsweise mit relativ geringem Aufwand beurteilen.

Gemessene Strahlparameter

  • Strahllage
  • Strahlabmessungen
  • Strahlsymmetrie
  • Leistungsdichteverteilung

Messverfahren – das Prinzip

Der Laserstrahl wird mit einer rotierenden Messspitze punktweise abgetastet. Der Spiegelträger wird zum Abtasten des gesamten Strahlprofils zusätzlich linear durch den Strahl bewegt. Auf diese Weise wird jeweils ein Teilstrahl auf den Detektor gelenkt und vermessen.


Das einfallende Signal wird digitalisiert und zur Auswerteeinheit übertragen. Die eingesetzten 16 Bit A/D-Wandler und eine Auflösung von bis zu 1024 × 1024 Pixeln ermöglichen eine exakte Analyse selbst kleiner Störungen im Rohstrahl. Das Gerät wurde entwickelt für den Einsatz in der Umgebung industrieller Fertigung und ist in jeglicher Orientierung
verwendbar.


Die Software verfügt über die folgende Standardfunktionen:
• Messungen
Einzel- und Serienmessungen, Monitorbetrieb und Messung der zeitlichen Entwicklung (Linescan)
• Darstellungen
Falschfarben, Ebenenanalyse sowie tabellarische und graphische Anzeige der numerischen Resultate
• Datenspeicherung
Im PRIMES-Format .lpf sowie als .CSV- und Grafikexport

Während der Messung tritt der gesamte Strahl aus dem BeamMonitor BM+ wieder aus. Er muss dann möglichst vollständig und sicher absorbiert werden. Optimal geeignet sind dafür z. B. der PowerMonitor oder einer unserer Strahlabsorber.

Bedienung

Für die Bedienung des BeamMonitors BM+ steht die neue PRIMES LaserDiagnostics-Software LDS als grafische Bedienoberfläche zur Verfügung. Diese Software enthält umfangreiche Werkzeuge zur Analyse, Darstellung und Aufbereitung der Messdaten, inklusive Reportfunktion. Die Datenübertragung findet über eine Ethernetverbindung
statt.

Modelle und Optionen

Je nach Strahlabmessungen kann ein BeamMonitor BM+ mit einer Apertur von 60 oder 100 mm eingesetzt werden. Dabei sind sowohl der BeamMonitor BM+ 60 als auch der BeamMonitor BM+ 100 für CO2- oder NIR-Laser verfügbar.


Als Dimensionierungsregel gilt, dass die Apertur mindestens dem 1,4-fachen des Laserstrahldurchmessers entsprechen sollte. So wird vermieden, dass Randintensitäten auf das Gehäuse treffen und dieses Erwärmen und dass der Messbereich eingeschränkt und damit das Messergebnis verfälscht wird.