Bundeluitbreiders

Een bundeluitbreider is een optisch apparaat dat de diameter van een gecollimeerde laserbundel vergroot, terwijl de uitgaande bundel gecollimeerd blijft. Daardoor neemt de divergentie af en kunnen optische componenten verderop in het systeem een kleinere brandvlek realiseren. Een Galileïsche bundeluitbreider gebruikt een negatieve en een positieve lens zonder een intern brandpunt te creëren, waardoor de unit korter en compacter is en beter geschikt voor gebruik met lasers met hoog vermogen.

Het Ronar-Smith-assortiment bestrijkt een breed bereik aan vergrotingsfactoren en golflengten. Vaste bundeluitbreiders zijn verkrijgbaar van ongeveer 1× tot 50×, terwijl handmatige en gemotoriseerde zoombundeluitbreiders een continue aanpassing van de vergroting bieden binnen modelspecifieke bereiken. Ondersteunde golflengten zijn onder meer 266, 355, 405, 532, 633, 1064, 1550, 2000, 9400 en 10600 nm, voor toepassingen met UV-, zichtbaar, NIR- en CO₂-lasers.

Een vaste bundeluitbreider is ideaal wanneer bundelgrootte en procesomstandigheden constant blijven, zoals in specifieke opstellingen voor lasermarkeren, graveren of snijden. Deze biedt een stabiele uitbreidingsfactor, eenvoudige uitlijning en minder bewegende delen. Een zoombundeluitbreider is geschikter wanneer de toepassing vraagt om frequente veranderingen in bundeldiameter voor verschillende materialen, focusomstandigheden of procesrecepten.

Een bundeluitbreider vergroot de bundel die de F-Theta-scanlens binnenkomt, vermindert de divergentie en stelt de scanoptica in staat een kleinere en gelijkmatigere focusspot over het hele veld te vormen. Dit kan de markeerresolutie, snijprecisie en spotconsistentie verbeteren. De gekozen vergrotingsfactor moet voldoende aansluiten op de apertuur van de scanlens om de prestaties te verbeteren zonder de optica te overvullen.

Deze bundeluitbreidingsoptica kan voor specifieke toepassingen worden afgestemd met aangepaste AR coatings, golflengtespecifieke filtering, niet-standaard vergrotingsfactoren, verschillende vrije aperturen en aangepaste mechanische interfaces. Ook materiaal- en coatingkeuzes kunnen worden afgestemd op hogere bundelintensiteiten of gespecialiseerde lasergolflengten, zodat de bundeluitbreider naadloos in een productiesysteem kan worden geïntegreerd.

Voor CO₂-systemen met hoog vermogen zijn de modellen UniBET en MiniBET geschikt voor lasers in de 100 W-klasse en hoger, met compacte Galileïsche ontwerpen voor robuuste werking. Voor hogere continue vermogens van ongeveer 200 W of meer is de serie BET-WC watergekoelde bundeluitbreiders de voorkeursoptie, omdat deze is ontworpen om warmte effectiever af te voeren en de optische stabiliteit te behouden.

Gemotoriseerde zoom-bundeluitbreiders maken het mogelijk de bundelvergroting automatisch aan te passen via software of een controller. Interne gemotoriseerde beweging verandert de lensafstand om de bundeluitbreidingsverhouding te variëren zonder handmatige tussenkomst. Dit is nuttig in geautomatiseerde productielijnen waar verschillende producten of materialen verschillende bundelgroottes vereisen, zodat proceswijzigingen snel en reproduceerbaar kunnen worden doorgevoerd.

De vrije opening moet groot genoeg zijn om de volledige bundeldiameter zonder afsnijding door te laten, met voldoende marge voor uitlijntoleranties. De AR-coatings moeten geoptimaliseerd zijn voor de gebruikte lasergolflengte om reflectieverliezen te beperken, de transmissie te verbeteren en opwarming te minimaliseren. Deze twee factoren zijn belangrijk voor het behoud van bundelkwaliteit, efficiëntie en optische duurzaamheid op lange termijn.

Monteer de bundeluitbreider stevig en lijn de optische as zo uit dat deze collineair is met de laserbundel. Pas positie en kanteling aan totdat de bundel centraal door de optica loopt zonder te worden afgesneden. Controleer na de installatie de uitgangscollimatie en zorg ervoor dat de verbrede bundel goed aansluit op de downstream optica, zoals scannerkoppen of focuslenzen, voor de beoogde spotgrootte en prestaties.

Voor verzending worden de bundeluitbreiders gecontroleerd op transmissie-efficiëntie, nauwkeurigheid van de vergrotingsfactor, uitgangscollimatie en mechanische integriteit. Zoom- en gemotoriseerde uitvoeringen worden daarnaast getest op bewegingskwaliteit, herhaalnauwkeurigheid en interfacefunctionaliteit. Deze controles helpen te waarborgen dat elke unit stabiele bundelprestaties levert en betrouwbaar kan worden geïntegreerd in veeleisende lasersystemen.