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Ein unbestreitbar positiver Schub

Der Gesamtsieger des Innovation Award 2023 kommt aus Jerusalem. Civan Lasers hat die Jury mit dem Hochleistungslaser DBL 100kW überzeugt. Ami Spira, Vice-President Marketing, erklärt im Interview das Konzept des 100 kW-Lasers und berichtet, was die Auszeichnung schon jetzt bewirkt hat.

Herzlichen Glückwunsch nachträglich zum Innovation Award. Worin liegen die Stärken Ihres prämierten 100 kW-Lasers?

Ami Spira: Danke. Unser Laser ist ein Hochleistungslaser mit hoher Strahldichte und dank seiner Dynamic Beam-Funktionen ohne bewegliche Teile sehr variabel. Damit kann er jede beliebige Strahlform und jedes Wobble-Muster im Megahertz-Bereich erzeugen. Besonders beim Schweißen dicker Stähle spielt er seine Stärken aus, indem er bei Atmosphärendruck – also ohne aufwändige Vakuumtechnik – hochqualitative Schweißnähte in einem Durchgang erzeugt, dabei die notwendigen Eindringtiefen erreicht und dennoch schnell vorankommt.

Welches technische Konzept liegt zugrunde – und welche Herausforderungen waren bei der Umsetzung zu überwinden?

Spira: Der OPA-Technologie setzt auf der Idee der kohärenten Strahlvereinigung (Coherent Beam Combining - CBC) auf: Viele Single-Mode-Laserstrahlen werden zu einem größeren Strahl zusammengeführt. Jeder Laser sendet Licht aus, das sich im Fernfeld mit anderen Strahlen überschneidet und so ein Beugungsmuster erzeugt. Dieser Ansatz bietet die nötige Flexibilität, um die Strahlform ohne bewegliche Teile in Echtzeit zu verändern. Das Resultat ist ein hochdynamischer Laserstrahl (Dynamic Beam Laser, DBL). Die Herausforderung lag darin, alle Strahlen kohärent zu kombinieren. Damit das funktioniert, müssen wir zugleich die gegenseitige Kohärenz, identische Phase und gleiche Polarisation der kombinierten Strahlen sicherstellen und auch ihr optischer Pfad muss identisch sein. Es ist äußerst schwierig, diese Bedingungen zu erfüllen – und noch einmal deutlich schwieriger, sie im industriellen Einsatz dauerhaft und zuverlässig einzuhalten. Denn jede Vibration oder Temperaturabweichung ist ein Störfaktor, mit potenziellem Einfluss auf die vier genannten Vorausbedingungen.

Worin besteht der Kundennutzen und welche Anwendungsfelder haben Sie im Blick?

Spira: Der Dynamic Beam Laser verbindet zwei Hauptvorteile: Erstens geht seine sehr hohe Leistung mit einer hohen Strahldichte einher. Und zweitens ist sein Strahl auf der XYZ-Achse so lenkbar, dass beliebige Formen und Scanmuster erzeugt werden können. Dadurch bietet er bei Schweißanwendungen hervorragende Kontrolle über die thermische Verteilung in Zeit und Raum sowie auch über die Fluiddynamik des geschmolzenen Materials am Fokuspunkt, was in qualitativ sehr hochwertigen Schweißnähten resultiert. Wichtigste Einsatzfelder sind der Schiffsbau, der Kraftwerksbau und die Herstellung von Windenergieanlagen, wo unser Laser bis zu sieben Zentimeter dicke Stähle schweißt.

Spüren Sie bereits Auswirkungen des Sieges beim Innovation Award?

Spira: Auf jeden Fall! Seit der Verleihung des Awards erleben wir erheblich zunehmendes Interesse an unserem Produkt. Der Award ist nicht nur eine schöne Bestätigung für unsere Arbeit, sondern er hat auch dazu beigetragen, unsere Reichweite zu vergrößern. Dadurch können wir uns und unsere Produkte einem größeren Kreis potenzieller Kunden vorstellen. Die Auszeichnung hat uns unbestreitbar einen positiven Schub auf dem Markt gegeben.

Jetzt sind Sie bei 100-kW-Lasern. In welche Leistungsbereiche kann Ihre Technologie vorstoßen - und sehen Sie Grenzen des Sinnvollen?

Spira: Unser technologischer Ansatz ist skalierbar und kann ohne physikalische Limitierung höhere Leistungen erreichen. Es ist allerdings unklar, ob für Schweißverfahren noch höhere Leistungen erforderlich sind. Wenn wir diesen Bedarf sehen, oder wenn Kunden mit diesem Wunsch auf uns zukommen, werden wir nicht lange brauchen, um noch leistungsfähigere Laser zu entwickeln und sie unseren Kunden anbieten zu können.