相干公司的 DC 系列 1 kW 激光器提供了该工业过程所需的性能、可靠性和成本的组合，而相干公司的支持使集成商的工作变得更加轻松。
机床制造商 Arnold Ravensburg（德国拉芬斯堡）拥有超过 100 年的焊接经验，是该技术的专家。该公司很早就引入了激光焊接，并自 1985 年以来一直在构建自己的系统。
由于其卓越的专业知识，尤其是在二氧化碳激光器方面，世界各地的公司都向 Arnold Ravensburg 寻求帮助来解决一些最困难的焊接任务。他们知道公司将开发定制解决方案——通常结合激光器、光束传输系统、固定装置和用于零件处理的机器人——而不是强制采用“一刀切”的方法来解决客户的独特问题。
“性能稳定性和一致性以及高运行可靠性的结合，使得相干公司的 DC 系列 CO₂ 激光器成为集成商、系统构建者和最终用户的理想选择。”
– Hansjörg Klotz，Arnold Ravensburg 销售总监
密封灯的应用
2023 年，一家大型照明产品制造商与 Arnold Ravensburg 接洽，希望其提供密封放电弧灯的系统。具体来说，灯泡的圆柱形石英玻璃外壳必须熔化，以便与支撑阳极和阴极的内部陶瓷结构形成密封。该密封必须是连续的、气密的，并且延伸到活塞的整个圆周。这对于保留后续步骤中要填充的高压气体混合物是必要的。该密封必须在整个活塞的使用寿命内有效。
为此，必须在灯泡整个圆周的两个地方熔化玻璃，以便与内部的陶瓷部分形成密封。这使得活塞在整个使用寿命期间都能保持其气体填充。
最初，灯具制造商使用火焰进行此密封过程。然而，在过去的十年里，他已经转向激光加工。事实证明，激光密封具有更高的可重复性，并且使用高温计系统进行温度测量可以更好地控制过程，从而提高一致性和产量。
不幸的是，激光系统的原始供应商存在质量和交付问题。他们正在寻找能够提供更快、更一致的流程并按时交货的新供应商。
该照明制造商已经与 Arnold Ravensburg 合作，因此委托该公司承接该项目是自然而然的选择。尤其是因为该应用的唯一实用来源是二氧化碳激光器，而 Arnold Ravensburg 对这项技术特别熟悉。
需要使用二氧化碳激光器是因为灯泡外壳的材料在可见光和近红外范围内是透明的。这意味着它不能轻易地用较短波长的激光进行处理——它们的光只是穿过材料，而不是被吸收和加热。
选择合适的激光器
虽然此应用显然需要二氧化碳激光，但 Arnold Ravensburg 首先必须确定该程序的具体细节。最佳方法是不断旋转活塞，同时将激光能量引导到所需位置。这会导致活塞快速升温。材料温度由非接触式高温计持续监测，当达到正确值时，激光就会关闭。活塞继续旋转，熔融的玻璃流动以形成密封。
Arnold Ravensburg 的工程师们意识到他们无法同时执行这两个密封过程，因为工艺参数可能不同。因此，两个密封件是相继制造的。限制速率的因素是玻璃球材料的流速，这导致每次焊接大约需要三分钟。
该过程需要约 800 W 的激光功率。Arnold Ravensburg 选择了 相干DC 010。这是我们 DC 系列密封高功率 CO₂ 激光器的 1kW 型号，功率范围高达 8kW。
“有几个因素促使我们使用 DC 010，”Arnold Ravensburg 销售经理 Hansjörg Klotz 解释道。我们的最终客户非常欣赏密封板条放电设计，它比其他千瓦级CO₂激光器采用的快速流设计可靠性更高。此外，它还能降低运营成本，提高可靠性，延长使用寿命，并缩短维护间隔。此外，由于这些激光器是密封的，因此不会出现污染物进入激光器的问题，而这在工业环境中始终是一个问题。最后，DC系列的输出功率在整个激光器使用寿命内保持恒定，确保了卓越的工艺一致性。
成功的合作伙伴关系
从阿诺德·拉文斯堡 (Arnold Ravensburg) 这样的机械工程师的角度来看，克洛茨认为易于集成是一个关键优势。我们多次使用相干公司的 DC 系列激光器，围绕它们构建系统非常容易。它们提供真正的工业接口，并可无缝集成到现场总线环境中。我们的许多客户都使用 Profibus 协议，尤其是在德国，那里几乎普遍使用西门子控制器，而 DC 系列直接支持该协议。
“另一个因素是 Coherent 本身，”Klotz 报告说。我们视相干公司为合作伙伴，从他们那里获得所需的支持和信息总是轻而易举。例如，我们有时需要特定激光器的光束特性详细数据来进行光学计算，而相干公司总是毫不犹豫地提供这些数据。
此外，我们发现相干公司的激光器表现出卓越的单元间一致性。这意味着，一旦我们设计出光学元件，就可以放心地构建系统，无需进行任何重大的定制调整。光束稳定性也是如此，它在安装后不会发生变化。这与我们自己的设计理念非常契合。Arnold Ravensburg 的光束传输系统经过精心设计，在更换反射镜时无需进行光学重新调整。当然，这需要激光准直本身保持稳定。
“这些激光器是主力，每年只需维护一次，”克洛茨说。我们安装这些激光器时无需担心性能问题或现场故障。在我们的系统中使用相干公司的DC系列激光器，为我们和客户解决了诸多难题。这也是他们不断选择我们的原因。