Der wachsende Horizont der Ultraviolett-Lasertechnologie in modernen Industrien

Da elektronische Geräte immer allgegenwärtiger werden und Laseranwendungen immer vielfältiger werden, nimmt der Einsatz von Ultraviolettlasern (UV-Lasern) mit beeindruckender Geschwindigkeit zu. UV-Laser, insbesondere solche mit einer Strahlqualität von 355 nm, bieten den entscheidenden Vorteil einer minimalen thermischen Verformung beim Einsatz auf speziellen Materialien, was sie in Branchen wie PCB (Printed Circuit Board), FPC (Flexible Printed Circuit) und der Elektronik sehr gefragt macht Papier, Kunststoffe, Folien, Glas und bestimmte spezielle Metallmaterialien.

Die versteckten Kosten der UV-Laserwartung: Eine Fallstudie

Allerdings hat die mehrjährige Nutzung ein beunruhigendes Problem zutage gefördert: UV-Laser erfordern regelmäßige Wartung, und einige skrupellose Anbieter schlagen ihren Kunden sogar vor, ihre Laser komplett auszutauschen, oft mit erheblichen Kosten. LASERCHINA Ingenieure sind auf Fälle gestoßen, in denen Kunden innerhalb eines Jahres über hunderttausend RMB für einen 10-Watt-UV-Laser ausgegeben haben, und andere, die innerhalb von zwei Jahren Zehntausende für die Wartung eines nur 5-Watt-Lasers nach Ablauf der Garantiezeit ausgegeben haben.

Die Notwendigkeit der Wartung von UV-Lasern

Es ist wichtig, das Bewusstsein für UV-Laser und ihre technischen Grenzen zu schärfen, da es in der Branche derzeit keine perfekte Lösung gibt. Wenn UV-Laser für Ihren Betrieb unverzichtbar sind, müssen Sie mit den unvermeidlichen Wartungskosten rechnen – denken Sie daran, dass die Wartung und nicht der Austausch entscheidend ist.

Lebensdauer und Pflege des UV-Lasers

UV-Lasermarkierungs- und -schneidegeräte, die mit 355-nm-UV-Lasern entwickelt wurden, nutzen die Intracavity-Frequenzverdreifachungstechnologie dritter Ordnung. Der fokussierte UV-Lichtfleck von 355 nm ist außergewöhnlich klein und reduziert die thermische Verformung des Materials und die Hitzeeinwirkung erheblich. UV-Laser haben typischerweise eine effektive Betriebslebensdauer von 8000 bis 12000 Stunden, was einer Nutzungsdauer von etwa 2 bis 3 Jahren entspricht – nicht dem theoretischen Wert von 20000 Stunden, den einige Hersteller behaupten.

Ein Blick in die UV-Laserquelle

Der innere Aufbau einer UV-Laserquelle verrät, warum eine Wartung anstelle eines vollständigen Austauschs erforderlich ist. Der V-förmige Strahlengang des typischen seitlich gepumpten UV-Lasers umfasst den Laserhohlraum, die Laserlichtquelle, das Kristallmodul, den akusto-optischen Güteschalter und verschiedene reflektierende Spiegel. Es handelt sich um ein komplexes Arrangement, das für Laien kein gründliches Verständnis erfordert.

Der Prozess der UV-Laserstrahlerzeugung

Ein herkömmlicher seitengepumpter Festkörperlaser emittiert UV-Licht mit einer Wellenlänge von 355 nm. Dieser Prozess beginnt damit, dass die Pumplichtquelle vom Laserkristall absorbiertes Licht aussendet, das dann in Grundfrequenzlicht umgewandelt wird. Dieses Licht verdoppelt seine Frequenz, nachdem es frequenzverdoppelnde Kristalle passiert hat. Eine Mischung aus Grund- und Doppelfrequenzlicht durch Kombinationskristalle erzeugt letztendlich das UV-Laserlicht.

Im Laufe der Zeit führen die hochreflektierenden und hochdurchlässigen Beschichtungen auf den Spiegelstücken und die Einschränkungen der Frequenzverdopplungs- und -verdreifachungskristalle unweigerlich zu Markierungen auf den Spiegeln und Kristallen, insbesondere unter der Wellenlänge von 355 nm. Dauerhafter Gebrauch führt zu einer Verringerung der Laserleistung.

Die Präzision der UV-Laserwartung

Da UV-Laser in Reinsträumen montiert werden, muss bei der Wartung häufig die Position der Spiegel und Kristalle neu eingestellt werden, um wieder ausreichend UV-Energie zu erhalten. Dieser technische Service ist für den Kunden in der Regel mit akzeptablen Kosten verbunden und erfordert nicht unbedingt den Austausch der Spiegel und Kristalle. Wenn jedoch nach mehreren Wartungsarbeiten deutliche Spuren auf diesen Bauteilen zurückbleiben und bei der Justierung keine passende Position gefunden werden kann, kommt erst dann ein – allerdings kostspieligerer – Austausch der Teile in Betracht.

Abschließende Ratschläge für UV-Laser-Benutzer

Um es noch einmal zu wiederholen: Die normale Betriebslebensdauer einer UV-Laserquelle liegt zwischen 8000 und 12000 Stunden. Die Lebensdauer von 20000 Stunden ist lediglich eine theoretische Grenze. Für Benutzer ist es wichtig, die praktischen Erwartungen und Wartungsanforderungen zu verstehen, um unnötige Kosten zu vermeiden und die Langlebigkeit ihrer Laserausrüstung sicherzustellen.