Erst in Kombination mit der passenden Highend-Optik ist der Laser eine Schlüsseltechnologie, die neue Wege zu mehr Effizienz, Flexibilität und Präzision erschließt. Wie das schon heute gelingt, zeigt die WILD Gruppe anhand einer enormen Vielfalt an Laser-Applikationen.

Als der Laser Anfang der 1960er Jahre erfunden wurde, kursierte der Spruch, er sei ein Werkzeug auf der Suche nach einer Anwendung. Über den Erfinder Theodore Maiman meinten manche Kollegen sogar, er habe die Lösung zu einem Problem geliefert, das überhaupt nicht existiere. Heute wird der Laser gerne als „Smartphone“ unter den Industriewerkzeugen bezeichnet. Wie ein Generalschlüssel öffnet er Türen zu immer neuen Anwendungsmöglichkeiten.

So auch bei WILD. Der Technologiepartner macht seit knapp 30 Jahren das Potenzial der Lasertechnologie für Kundenanforderungen nutzbar. Ob abtragen, auftragen, schneiden, markieren, scannen oder messen – und in jeglicher Intensität, Richtung und Form – kein Werkzeug ist so flexibel und schnell wie Laserlicht. Vorausgesetzt man versteht es, den Laserstrahl entsprechend zu formen und die passende Wellenlänge sowie Laserleistung zu wählen. Genau darin liegt eine Kernkompetenz der WILD Gruppe: Mittels Beam Shaping und des richtigen Optikdesigns eröffnet sie eine enorme Vielfalt an Laser-Applikationen. „Erst wenn man den Laserstrahl durch ein optisches System schickt, hat er letztlich die Charakteristika, die für die jeweilige Aufgabenstellung erforderlich sind. Unsere Tätigkeit beginnt also dort, wo der Laserstrahl die Strahlquelle verlässt“, erläutert Stefan Werkl, Head of Optical Technologies der WILD GmbH. Das Entwicklungs- und Fertigungs-Know-how reicht aber viel weiter und ist über die Jahrzehnte ebenso gewachsen wie die Teilgebiete der Lasertechnik, in denen WILD und PHOTONIC tätig sind: von Optiken zum Laserschneiden über Ultrakurzpulslaser für die Materialbearbeitung, Lasermodule für die Medizintechnik oder Partikelanalyse bis hin zu Laser-Entfernungsmessung.

SCANNEN STATT MESSEN
Für einen weltweit führenden Anbieter von 3D-Messtechnik fertigt WILD das Optikmodul einer 3D-Laserscanner-Serie für schnelle, einfache und exakte Messungen im Innen- und Außenbereich mit Reichweiten bis zu 350 m. Im Vergleich zu anderen am Markt erhältlichen Systemen zeichnen sich diese durch eine extrem hohe Stabilität gegenüber Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen aus. Zudem sind sie deutlich kompakter und kostengünstiger und spielen ihre Stärke vor allem bei der Abbildung von glänzenden und dunklen Objekten aus. Auch in der Augenheilkunde sind Laser-Scans unverzichtbarer Bestandteil moderner Diagnostik und Verlaufskontrolle. Vor allem die stetig wachsende Pixeldichte der 3D-Abbildungen sorgt dafür, dass Diagnosen und davon abgeleitete chirurgische Eingriffe heute so exakt erfolgen wie noch nie. Verantwortlich dafür ist die immer höhere Scangeschwindigkeit, die in den letzten Jahren enorm zugelegt hat. Als FDA-geprüfter Entwicklungs- und Fertigungspartner ist WILD in der Lage, solche Qualitätssprünge rasch in einen serienreifen Status zu bringen. Das schätzt auch ein führendes Unternehmen in der Augenheilkunde, für das man seit Jahrzehnten gleich mehrere Produktgruppen fertigt.

LASER ALS TÜRÖFFNER IM 3D-DRUCK
Welche Möglichkeiten hochauflösende Laser-Lithographie-Systeme eröffnen, stellt der 3D-Drucker NanoOne eindrucksvoll unter Beweis. Er wurde von UpNano entwickelt, gemeinsam mit WILD optimiert und wird nun vom Technologiepartner gefertigt. Mit dem Gerät können Objekte in Größen von Submikrometer bis in den Zentimeterbereich gedruckt werden. Und das in bisher unerreichter Geschwindigkeit und Präzision. Ein Erfolgsgeheimnis dieses 3D-Druckers liegt in der Laserstärke von bis zu einem Watt, was etliche Male stärker ist als in vergleichbaren Systemen. Dadurch können selbst hochpräzise 3D-Strukturen in Schwarz und dank der Kombination mit einem neuen, transparenten Material sogar komplette optische Systeme gedruckt werden.

LASER UND LICHT IM MIX
Als Experte für Beleuchtungslösungen beschäftigt sich die PHOTONIC ebenfalls intensiv mit neuesten Laser-Anwendungen. „Die einzigartigen Eigenschaften des Laserlichts halten zunehmend Einzug in die medizinische Beleuchtungsoptik. Speziell dort, wo Lichtleiter von immer geringerem Durchmesser vorteilhaft sind, konzentrieren wir uns auf die Entwicklung neuartiger Lichtquellen“, betont Fabian Lücking, PHOTONIC-Projektleiter im Bereich Optik. Ein aktuelles Kundenbeispiel ist die Mehrfarben-Lichtquelle für die Fluoreszenzmikroskopie, deren Spektrum vom sichtbaren Bereich (VIS) über NIR bis UV reicht. Dazu werden mehrere LED optisch gemischt und wieder gemeinsam in einem Lichtleiter gekoppelt. Alternativ können einzelne Farbkanäle mit einem Laser statt einer LED bestückt werden. „Wir haben dieses Projekt in allen Phasen begleitet: von der Suche nach geeigneten LED, Laserdioden und dielektrischen Filtern über den Entwurf des Strahlengangs bis zur Empfindlichkeits- und Toleranzanalyse des optischen Systems, der Prototypenentwicklung und dem Produktionstransfer. Heute steht dem Kunden eine Lichtquelle zur Verfügung, die sich durch hohe Modularität auszeichnet. So kann sie einfach an neue Anwendungen angepasst werden, und ist dennoch skalierbar zu fertigen“, so Lücking.

Ein hochpräziser optischer Sensor, der Ultrafeinstaubpartikel unter 0,2 Mikrometer erfasst und detektiert. Auch diese Laser-Applikation hat WILD realisiert. „Dafür wurde das Lasermodul neu konstruiert, für die vorhandenen Prototypen ein Optik-Konzept erarbeitet und das nötige Messumfeld geschaffen“, fasst Stefan Werkl zusammen.

Beispiele wie diese zeigen: Die WILD Gruppe bringt alle Voraussetzungen mit, die ein strategischer Partner für die Lasertechnik vorweisen muss. Das beginnt beim Optikdesign, betrifft sämtliche Bereiche der Fertigung von Präzisionsteilen und reicht bis zur Montage und Justage von Lasermodulen inklusive des winkelsekundengenauen Ausrichtens von Optiken mittels Zentrierdrehens. Was die Laserquellen betrifft, ist Know-how in verschiedensten Bereichen für den Wellenlängenbereich 380 nm bis 1700 nm vorhanden: Nd:YAG-Laser zum Bohren, Schweißen, Schneiden, Diodenlaser für Mess- und Scan-Anwendungen, Faserlaser für Datenübertragungen und medizinische Anwendungen sowie Gaslaser zum Schneiden und Gravieren. Bei den Laserleistungsklassen hat der Technologiepartner Erfahrung von Milliwatt bis Kilowatt optischer Leistung. Auf die enormen Anforderungen an die Produktionsumgebung antwortet man mit einer geschlossenen Prozesskette und entsprechenden Möglichkeiten in der Bauteil- und Feinstreinigung sowie Reinraumfertigung. So bleiben sämtliche Komponenten partikelfrei und frei von filmischen Verschmutzungen, was Voraussetzung für die Langzeitstabilität von Laserkomponenten ist.