Laser scanning

Technologie & Funktionsweise

Laser Scanning

Laser Scanning beschreibt die gezielte Ablenkung eines Laserstrahls über eine definierte Fläche oder ein Objekt. Dabei wird der Strahl mit hoher Geschwindigkeit und Präzision durch spezielle Strahlablenkeinheiten gelenkt, um Materialien zu bearbeiten, Oberflächen zu strukturieren oder Messungen durchzuführen. Das Verfahren findet breite Anwendung in der modernen Lasertechnologie (interne Verlinkung: Neu Glossar: https://www.raylase.de/de/glossar/lasertechnologie.html) wie der industriellen Fertigung, der Medizintechnik, der Messtechnik und vielen weiteren Bereichen.

Vorteile des Laser Scanning

Der Einsatz eines Laserscanners zur Strahlablenkung bietet entscheidende Vorteile gegenüber mechanischen Verfahren, bei denen entweder die gesamte Laseroptik oder das Werkstück bewegt werden muss:

  • Höhere Prozessgeschwindigkeit: Statt das Bauteil oder die Optik zu verfahren, bewegt der Scanner den Laserstrahl nahezu verzögerungsfrei. Dies ermöglicht extrem schnelle Bearbeitungsprozesse, selbst bei komplexen Strukturen.
  • Präzisere Positionierung: Durch hochdynamische und präzise gesteuerte Spiegel können Laserstrahlen mit extrem hoher Genauigkeit gelenkt werden – auch bei kleinsten Strukturen im Mikrometerbereich.
  • Kompaktere Bauweise: Ein Scanner benötigt weniger Platz als eine mechanische Achsensteuerung, was zu kompakteren Maschinenkonzepten und geringeren Platzanforderungen führt.
  • Erhöhte Prozessstabilität: Da die Laserquelle stationär bleibt, gibt es keine Vibrationen oder Positionierungsfehler durch mechanische Bewegungen. Dies verbessert die Wiederholgenauigkeit und die Qualität der Bearbeitung.
  • Geringere mechanische Belastung: Da keine schweren mechanischen Komponenten bewegt werden, entfallen Trägheitseffekte und Verschleißerscheinungen, was die Lebensdauer der Systeme verlängert.

Laser Scanning ermöglicht somit eine deutlich effizientere Bearbeitung als konventionelle mechanische Bewegungsmethoden und ist daher in vielen modernen Anwendungen unverzichtbar.

Welche Arten von Laserscannern gibt es?

Je nach Anwendung und Anforderungen kommen unterschiedliche Scannertechnologien zum Einsatz:

  • Galvanometerscanner: Zwei bewegliche Spiegel lenken den Laserstrahl hochpräzise ab. Diese Technologie ist ideal für Beschriftung, Schweißen, Strukturierung und additive Fertigung.
  • Polygonscanner: Ein rotierendes Polygonspiegelrad lenkt den Laserstrahl kontinuierlich ab, was besonders für Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie die Halbleiterfertigung oder Bildverarbeitung geeignet ist.
  • MEMS-Scanner: Mikromechanische Spiegelarrays lenken den Laserstrahl ab. Sie werden häufig in LIDAR-Systemen, AR/VR-Anwendungen und der optischen Datenübertragung genutzt.
  • AOD-Scanner (Acousto-Optical Deflectors): Akusto-optische Modulatoren nutzen Schallwellen zur extrem schnellen Ablenkung des Laserstrahls und sind ideal für hochpräzise Messsysteme.

Was ist die optimale Scanning-Technologie?

Die Wahl der passenden Scannertechnologie hängt von verschiedenen Faktoren ab. Wichtige Fragen sind:

  • Welche Geschwindigkeit wird benötigt? Galvanometerscanner eignen sich für dynamische Anwendungen, während Polygonscanner für sehr hohe Geschwindigkeiten ausgelegt sind.
  • Welche Präzision ist erforderlich? Bei Anwendungen mit höchster Detailgenauigkeit sind Galvanometerscanner oder AOD-Scanner eine gute Wahl.
  • Welche Materialien werden bearbeitet? Je nach Materialeigenschaften muss die Laserleistung, Wellenlänge und Ablenktechnologie optimal angepasst werden.
  • Wie groß ist das Scanvolumen? MEMS-Scanner sind für kompakte Anwendungen geeignet, während Galvanometer- oder Polygonscanner größere Flächen abdecken können.
  • Welche Schnittstellen und Steuerungsmöglichkeiten sind erforderlich? Moderne Scanner bieten digitale Ansteuerung über XY2-100 oder SL2-100-Protokolle für eine präzise Prozessüberwachung.


Anwendungen des Laser Scanning

LLaser Scanning ist eine Schlüsseltechnologie in zahlreichen industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen. Durch die präzise und schnelle Ablenkung des Laserstrahls lassen sich komplexe Prozesse effizient und zuverlässig umsetzen.

  • Laserbeschriftung & Markierung: Logos, Seriennummern oder Barcodes werden mit hoher Präzision und Geschwindigkeit auf unterschiedlichste Materialien aufgebracht – dauerhaft und berührungslos.
  • Laserschneiden & Strukturieren: Ob feine Mikroschnitte oder großflächige Strukturierungen – Laser Scanning ermöglicht hochpräzise Materialbearbeitung mit minimalem Wärmeeintrag.
  • Additive Fertigung (3D-Druck): In der Laser Powder Bed Fusion (LPBF) wird Metall- oder Kunststoffpulver schichtweise aufgeschmolzen, um komplexe Bauteile mit hoher Detailgenauigkeit zu fertigen.
  • Laserschweißen & Fügen: Mit Laser Scanning lassen sich präzise Schweißnähte erzeugen – ideal für feine, schnelle und materialschonende Verbindungen.
  • Laserreinigung & Entschichtung: Beschichtungen, Lacke oder Verunreinigungen werden gezielt entfernt, ohne das Grundmaterial zu beschädigen – eine effiziente und umweltfreundliche Alternative zu chemischen Verfahren.
  • LIDAR & optische Messtechnik: In autonomen Fahrzeugen, industrieller Qualitätskontrolle und 3D-Kartierung ermöglicht Laser Scanning hochgenaue, kontaktlose Messungen.

Dank seiner Flexibilität, Präzision und Geschwindigkeit ist Laser Scanning in vielen Bereichen unverzichtbar und treibt Innovationen in Produktion, Forschung und Entwicklung voran.


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