Laser-Ablenkeinheit Scanner

Im Rahmen des Forschungsprojektes H2GO untersucht das Fraunhofer IPT verschiedene Produktionsstrategien für Brennstoffzellen und Bipolarplatten (BPP). Die BPPs bestehen aus metallischen Halbschalen mit einer Materialstärke von 50 bis 100 µm, die zunächst strukturiert und dann verschweißt werden. Das Verschweißen ist ein funktionsrelevanter Prozessschritt mit hohen Genauigkeitsanforderungen. Um Prozesszeiten zu verkürzen, soll die Prozessbewegung der BPP durch die Ablenkung des Laserstrahls auf der ruhenden BPP ersetzt werden. Benötigt wird ein Laser-Scanner, bestehend aus einer zweidimensionalen Spiegelablenkeinheit und einer Fokussieroptik, inklusive Steuerungskarte, Software und Peripherie zur Integration in ein Maschinensystem. Die Strahlquelle vom Typ IPG YLR-1000-SM soll angeschlossen werden. Es handelt sich um einen Single-Mode-Laser mit 1000 W Leistung und einer Wellenlänge von 1070 nm. Der Laser hat eine Strahlqualitätskennzahl M² von 1,05 und einen Strahldivergenzwinkel von 100 mrad. Die Schnittstelle zum Scanner bildet eine Lichtleitfaser mit QBH-Anschluss. Die Anforderungen umfassen eine Fokussieroptik, eine Spiegelablenkeinheit und eine Wasserkühlung mit Frost-/Korrosionsschutz. Eine Kollimation mit horizontaler Zuführung der Lichtleitfaser (Typ QBH) ist erforderlich. Eine Steuerkarte für die Ansteuerung des Scanners sowie eine koaxiale Kamera zur Prozessbeobachtung, lauffähig unter Windows 10, werden benötigt. Die Fokuslage muss einstellbar sein. Bewertungskriterien sind der Arbeitsabstandsbereich (200-800 mm), die maximale Länge (≤ 550 mm), Breite (≤ 250 mm) und Höhe (≤ 500 mm) des Scanners, das maximale Gewicht (≤ 35 kg), die maximal zulässige Laserleistung (≥ 1000 W), der zulässige Wellenlängenbereich (1060-1080 nm), der Fokusdurchmesserbereich (30-60 µm) und der Scanfeldgrößenbereich (600 x 600 bis 700 x 700 mm). Ein größerer Bereich bei den genannten Kriterien wird besser bewertet.