Pulsar Photonics RDX 500
Gebrauchte UKP-Laserbearbeitungsstation · 532 nm · 10 ps · < 20 W · Galvo + F-Theta · CAD/CAM
Technische Kerndaten
| Lasertyp | Ultrakurzpuls-Laser (UKP / Pikosekunden) |
|---|---|
| Pulsdauer | 10 ps verbesserbar (Modulwechsel möglich) |
| Wellenlänge | 532 nm |
| Mittlere Leistung | < 20 W verbesserbar (Modulwechsel möglich) |
| Repetitionsrate | 100 kHz – 20 MHz verbesserbar (Modulwechsel möglich) |
| Laser-Seriennummer | SN0702 |
| Maschinen-Seriennummer | RDX-500-071501 |
| Aufbau | Modular – Laserquelle, Galvanometer-Scanner und Achssystem austauschbar; Genauigkeit und Laserparameter dadurch aufrüstbar |
| Bearbeitungsachsen | 2,5 Achsen (X/Y-Bearbeitung + Z-Achse für Fokus-/Tiefenverstellung) |
| Wiederholgenauigkeit Kreuztisch (X/Y) | ca. ±20 µm auf 300 mm (unbestätigt) verbesserbar (Modulwechsel möglich) |
| Scannereinheit | 2D-Galvanometerscanner mit Newson rhothor™ Controller A2G_CUA01 inkl. F-Theta-Objektiv; optischer Scanbereich 800 mrad |
| Bearbeitungsfeld | Mindestens 210 mm × 290 mm (genaue Abmaße werden noch spezifiziert) |
| Steuerungssoftware | Windows 7 mit Photonic Elements (Ansteuerung Scanner, Kamera, Laser, Achsen; CAD-CAM-Import, LiveBild) und Rhinoceros 5.0 inkl. PhotonicVectors-Plugin zur Jobvorbereitung |
| CAM-Software | Rhinoceros 5.0 inkl. PhotonicVectors-Plugin |
| Spannung / elektrische Leistung | 400 V, 5,8 kW |
| Abmessungen (L×B×H) | 1.500 × 1.200 × 1.850 mm |
| Transporthinweis | Vermutlich passt die Anlage im abgebauten Zustand durch eine 1,0 m breite Tür. |
| Gewicht | ca. 750 kg |
| Laserklasse | Laserschutzklasse 1 |
Verfügbare Dokumente
Lieferumfang
- Laseranlage Pulsar Photonics RDX 500 (Grundmaschine)
- Laserquelle EdgeWave PX25-2
- Steuerungs-PC mit Software
- 2D-Galvanometer-Scannereinheit mit Newson Scanner-Controller A2G_CUA01 inkl. F-Theta-Objektiv
- PULSAR PHOTONICS CAMERA MODUL CM-R1 zur Werkstückpositionierung
- Kamerabasierte Messfunktion (für Lage- und Referenzmessung)
- 1 Werkzeugparametersatz zur ITO-Dünnschicht-Ablation
- 1 Werkzeugparametersatz zum Schneiden von Glas
- Weitere Werkzeugparametersätze können bei Bedarf erarbeitet werden
- Absaugvorrichtung für Abtragspartikel
- Vakuumchuck mit Unterdruckpumpe zur Fixierung von Planproben
- CAM-Software: Rhinoceros 5.0 inkl. PhotonicVectors-Plugin (Lizenz)
- Dokumentation/Manual
- Typenschild vorhanden
- Zubehör gemäß Absprache
- Dokumentationspaket (siehe Tab „Dokumente")
Nicht im Lieferumfang
- Installation / Inbetriebnahme (kann vermittelt werden)
- Zusatzkomponenten außerhalb der aktuellen Konfiguration (sofern nicht ausdrücklich im Angebot genannt)
Zustand & Historie
| Zustandsbeschreibung | Noch im Betrieb und damit R&D-fähig, bewährte Parameter (ITO/Glas) vorhanden. |
|---|---|
| Verkaufsbasis | As-is / As-seen |
| Letzte Inbetriebnahme | Laufender Betrieb |
| Nutzungsgrad | Maschine wurde kaum genutzt; sehr geringer Gesamtbetriebsumfang |
| Vorführbar | Ja, Besichtigung/Demo auf Anfrage in Köln |
Anwendungsfelder
Der grüne 532 nm Pikosekundenlaser verbindet die Vorteile hoher Absorption bei reflektiven Materialien mit der Feinheit kurzer Wellenlängen. Gegenüber Infrarot bietet er deutlich bessere Einkopplung in Kupfer und Halbleiter; gegenüber UV eine höhere verfügbare Leistung bei guter Kantenqualität. Ideal für R&D, Prototyping und Kleinserie.
Sofort einsetzbar
Dünnschichtbearbeitung
Selektiver Abtrag dünner leitender, halbleitender und isolierender Schichten – Isolationsgräben, Vias und Substratzuschnitt für Display-, OLED-, PV- und Sensor-Anwendungen.
Glasbearbeitung
Präzisionsschnitte, Bohrungen und Mikrofluidik-Strukturen in technischen Gläsern. Bewährte Parametersätze für mehrere Glastypen im Lieferumfang.
Keramik-Mikrobearbeitung
Rissarmes Schneiden, Bohren und Strukturieren technischer Keramiken mit minimalem thermischem Eintrag.
Mikrosiebe & Feinfilter
Perkussions- und Galvo-Trepanning-Bohrungen in dünnen Folien und Platten (5–100 µm Löcher).
Oberflächenaufrauhung & Haftungsförderung
Mikrostrukturierung zur Verbesserung von Klebe-, Löt- und Hybridfügeverbindungen.
Tribologische Mikrostrukturierung
Dimple- und Pocket-Texturen auf Gleitflächen, Lagern und Dichtungen zur Reibungsreduktion.
Werkzeug- & Formentexturierung
Oberflächenstrukturierung von Spritzguss- und Prägewerkzeugen, Formeinsätzen und Schneidkanten.
Flexible Elektronik & Prototyping
Patterning, Schneiden und Via-Bohren auf flexiblen Substraten für Rapid Prototyping.
Kunststoffbearbeitung
Gratfreies Bohren und Schneiden für R&D und Prototyping.
PMMA, POM: für R&D geeignet – UV (355 nm) für Serienfertigung empfohlenMit Erweiterung realisierbar
Düsenbohrungen
Präzisionsbohrungen für Einspritz-, Spinn- und Entlüftungsdüsen.
Höhere Aspektverhältnisse erfordern Wendelbohrkopf oder Z-Achsen-TrepanningSiC-Trockenbearbeitung
Trockenes Strukturieren und Funktionalisieren von Siliziumkarbid ohne Mikrorisse.
Großflächiger Volumenabtrag erfordert höhere LaserleistungTi-Mikroperforation (PEM-Elektrolyse)
Mikrobohrungen in Titan-Dünnblechen für PEM-Elektrolyseur-Elektroden.
Serienfertigung erfordert höheren Durchsatz und AutomationWozu dieses Paper – Prozessparameter ableiten statt bei Null zu beginnen
Für jede neue Anwendung muss zunächst ein passender Prozessparametersatz – Pulsfluenz, Repetitionsrate, Spotüberlapp und Scangeschwindigkeit – entwickelt werden. Dieses Invited Paper liefert dafür die wissenschaftliche Datenbasis: systematisch gemessene Ablationsraten, Schwellfluenzen und WEZ-Werte für über 25 Werkstoffe. Käufer können daraus eigene Startparameter ableiten, statt Voruntersuchungen vollständig von Grund auf beginnen zu müssen.
Zur Einordnung: Das Paper wurde von Ingenieuren bei Coherent Inc. verfasst und steht in keinem Herstellerbezug zu dieser Anlage – die Maschine stammt von Pulsar Photonics, die Laserquelle (EdgeWave PX25-2) von EdgeWave. Relevant ist es allein wegen seines Inhalts: Mit Pulsdauern von 300 fs bis 18 ps bei den Wellenlängen 345 nm, 517 nm und 1035 nm deckt es exakt den Parameterraum dieser Maschine ab (10 ps, 532 nm).
Die im Paper verwendete Wellenlänge 517 nm (frequenzverdoppelter Yb-Laser, 1035/2 nm) ist physikalisch nahezu identisch mit dem 532 nm-Laser dieser Anlage – beide sind „grüne" ps-Laser mit gleichen Absorptionseigenschaften in den untersuchten Werkstoffen. Die publizierten Messdaten sind damit direkt als Ausgangspunkt für die Parameterentwicklung nutzbar.
Kernaussagen für 532 nm Pikosekunden-Laser
1. Ablationsraten bei 532 nm für relevante Werkstoffe
Die Ablationsrate beschreibt das abgetragene Volumen pro Minute und installiertem Watt Laserleistung [mm³/(W·min)] und ist das zentrale Maß für die Prozessgeschwindigkeit. Bei optimaler Pulsfluenz (≈ e² × Schwellfluenz) werden folgende Maximalwerte bei ca. 532 nm erreicht (aus Hodgson et al., Abb. 9–13):
| Werkstoff | Max. Ablationsrate bei ≈ 532 nm, ≤ 10 ps | Opt. Fluenz [J/cm²] | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Stahl (Steel) | ~ 0,25 mm³/(W·min) | 0,4 – 0,6 | Vergleichbar mit IR; bessere Kantenqualität |
| Aluminium | ~ 0,35 – 0,45 mm³/(W·min) | 0,3 – 0,5 | Höchste Rate der untersuchten Metalle |
| Kupfer | ~ 0,20 – 0,25 mm³/(W·min) | 0,5 – 1,0 | Bessere Kopplung als IR durch höhere Absorption |
| Gold / Messing | ~ 0,25 – 0,35 mm³/(W·min) | 0,5 – 1,0 | Stabile Prozesse für Edelmetalle |
| NiTi (Nitinol) | ~ 0,15 – 0,20 mm³/(W·min) | 0,5 – 1,0 | Medizintechnische Formgedächtnislegierung |
| Silizium (Si) | ~ 0,25 mm³/(W·min) | 0,5 – 1,0 | Wafer-Dicing, Display-Anwendungen |
| Siliziumkarbid (SiC) | ~ 0,08 – 0,12 mm³/(W·min) | 0,5 – 1,0 | Schwer zerspanbar; Abtrag möglich |
| BK7 / Quarzglas (FS) | ~ 0,30 – 0,60 mm³/(W·min) | 2 – 6 | Transparenz → höhere Schwellfluenz; 10 ps optimal |
| Saphir | ~ 0,20 – 0,30 mm³/(W·min) | 2 – 6 | Höhere Fluenz erforderlich |
| Kapton (Polyimid) | ~ 2 – 5 mm³/(W·min) | 0,5 – 1,5 | Stark erhöhte Rate bei UV; grün für moderate HAZ |
Quelle: Hodgson et al. (2021), Abb. 9–15. Gemessen bei 517 nm (≈ 532 nm), Spotdurchmesser 12–25 µm, 250 kHz Repetitionsrate, 60 % Spotüberlapp.
2. Wärmeeinflusszone (WEZ / HAZ)
Ein zentrales Ergebnis: Die WEZ ist für Pulsdauern unter ca. 8–10 ps weitgehend unabhängig von der Pulsdauer – 10 ps liegt genau an dieser charakteristischen Grenze. Der dominante Parameter ist die eingesetzte Pulsfluenz:
- Bei optimaler Pulsfluenz (≈ 7,4 × Schwellfluenz) werden Ablationsrate maximiert und WEZ gleichzeitig minimiert
- Für Metalle mit 20 µm Spotdurchmesser: typische HAZ-Breite 6–8 µm (Stahl bei 345 nm)
- Kürzere Wellenlänge (532 nm vs. 1035 nm) erlaubt kleineren Fokusspot → geringere absolute WEZ-Breite
- Bei Kunststoffen (Kapton, PET): WEZ stark abhängig vom Spotdurchmesser – UV-Wellenlänge vorteilhafter für minimale HAZ
3. Prozessoptimierung: Optimale Fluenz & Burst-Mode
Die maximale Ablationsrate wird bei der optimalen Pulsfluenz Fopt = e² × Fth erreicht (ca. 7,4-fache Schwellfluenz). Das Paper identifiziert drei Strategien zur Prozessoptimierung:
- Laserleistung verdoppeln (bei gleicher Repetitionsrate) → +40 % Geschwindigkeit, aber höhere WEZ
- Leistung und Repetitionsrate gleichzeitig verdoppeln → doppelte Geschwindigkeit bei gleicher WEZ
- Repetitionsrate auf 5–10 MHz erhöhen (bei gleicher Leistung) → optimale Fluenz, höchste Effizienz ✓
Alternativ ermöglicht der Seeder-Burst-Mode (Mehrpulspakete, z. B. 10 Pulse bei 60 MHz Seedfrequenz) die Einzelpuls-Energie zu reduzieren und den Betriebspunkt näher an die optimale Fluenz zu bringen – ohne die mechanische Scannergeschwindigkeit erhöhen zu müssen. Besonders effektiv für Gläser und Halbleiter.
4. Industrielle Anwendungsbeispiele mit 532 nm / 10 ps
Das Paper dokumentiert industrielle Prozesse mit exakt den Parametern dieser Maschine (10 ps, 532 nm, ~25 W, 1 MHz) – aus Abb. 28–29:
Quelle: Hodgson et al. (2021), Abb. 27–30.
Messdaten für über 25 Werkstoffe · Ablationsraten-Diagramme · HAZ-Messungen · Anwendungsfotos · Referenzliste
Häufig gestellte Fragen
Ja, eine Besichtigung vor Ort ist möglich und wird empfohlen. Je nach Anlage und Zustand kann auch eine Vorführung / Demo arrangiert werden. Bitte kontaktieren Sie uns, um einen Termin zu vereinbaren.
Alternativ stellen wir Ihnen umfangreiche Fotos, Videos und Dokumentation zur Verfügung, wenn eine persönliche Besichtigung nicht möglich ist.
Ja, grundsätzlich liefern wir weltweit – unter Beachtung aller geltenden Export- und Sanktionsvorschriften. Wir unterstützen bei der Exportdokumentation (Handelsrechnung, Packliste, ggf. Ursprungszeugnis).
Die Verantwortung für Import, Zollanmeldung und länderspezifische Vorschriften liegt beim Käufer.
Ja. Auf Wunsch übernehmen wir die Lieferung der Anlage – von der Demontage am aktuellen Standort über den Transport bis zur Anlieferung bei Ihnen. Logistik und Termin stimmen wir individuell mit Ihnen ab.
Auch eine Wartung nach der Lieferung lässt sich über uns organisieren: Bei Bedarf vermitteln wir Service- und Wartungsleistungen direkt über den Hersteller Pulsar Photonics.
Ja. Die RDX 500 ist modular aufgebaut – Laserquelle, Galvanometer-Scanner und Achssystem können ausgetauscht werden. Die in den technischen Daten genannten Werte (z. B. Wiederholgenauigkeit, Laserleistung, Wellenlänge oder Repetitionsrate) beziehen sich auf die aktuelle Konfiguration und stellen kein technisches Limit dar – durch den Tausch einzelner Komponenten lassen sie sich gezielt verbessern oder an Ihre Anwendung anpassen.
Nach einem Umbau sind ggf. einige Anpassungen durch den Hersteller Pulsar Photonics erforderlich (z. B. Kalibrierung und Software-Integration der neuen Komponente). Diese halten sich erfahrungsgemäß in Grenzen. Sprechen Sie uns an – wir stimmen die gewünschte Konfiguration gerne mit Ihnen und dem Hersteller ab.
Ja, passende Werkzeugparametersätze können für Ihre konkrete Anwendung entwickelt werden. Die Ausarbeitung kann entweder direkt über den Hersteller Pulsar Photonics oder über einen unserer Partner erfolgen.
Typische Anwendungsfelder, für die mit dem 532 nm Pikosekunden-Laser Parametersätze entwickelt werden können, sind beispielsweise:
- Mikrosiebe & Düsen – Präzisionsbohrungen in Metall und Keramik
- Ultrafeine Bohrungen (Mikro-Drills)
- Nanostrukturierung von Oberflächen
- Oberflächenaufrauhung & Reibungsminimierung
- Pin-Strukturen in Wafer-Chucks
- Präzisionswellen mit Fischgrätstruktur
- Werkzeugtechnik (z. B. Schneidkanten, Mikrogeometrien)
- Dünnschichtbearbeitung
- Hochkontrastmarkierungen & Emissionsgrad-Änderung
Sprechen Sie uns an – wir klären gerne, ob Ihre Anwendung mit der verfügbaren Wellenlänge und Leistung umsetzbar ist.
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