Reines Kühlwasser sichert reibungslose Prozesse

Hochleistungslaser zu messen, stellt viele Unternehmen vor eine Herausforderung. Einer der Gründe dafür ist die Wärme, die beim Auftreffen des Laserstrahls auf die Sensorfläche entsteht. Es gilt, diese entweder durch entsprechend kurze Messintervalle zu begrenzen – dieses Konzept nutzen u.a. die beiden Leistungsmessgeräte Ariel oder HELIOS Plus, oder die Wärme über geeignete Kühlmechanismen schnell abzuleiten. Wasserkühlungen erzielen hier in der Regel die besten Erfolge, auch wenn man diese gerade in sensiblen Fertigungsbereichen lieber vermeidet. Entscheidend dabei: Wasser ist nicht gleich Wasser!

Betrachten wir eine Hochleistungs-Laseranlagen zum Schweißen: Die Qualität der Schweißnaht kann nur gewährleistet werden, wenn der Laserstrahl exakt den Vorgaben entspricht. Überwacht wird das Strahlprofil des Lasers mit einem Strahlprofilmessgerät in Kombination mit einem Hochleistungs-Sensor, der parallel als Strahlfalle arbeitet. Die Leistungssensoren benötigen eine Wasserkühlung.

Ist die Frage geklärt, wie sich der Wasseranschluss vor Ort realisieren lässt, muss die Wasserqualität geprüft werden. Gerade an Produktionsstandorten haben wir in den letzten Monaten die Erfahrung gesammelt, dass die Wasserqualität sehr häufig nicht den Anforderungen entspricht. Die Folgen sind für die Sensoren erheblich, wie die folgenden Bilder zeigen:

Idealerweise sollte aus diesem Grund für die Wasserkühlung von Laserleistungs-Sensoren immer deionisiertes Wasser verwendet werden. Auf jeden Fall aber muss das verwendete Wasser klar, sauber und frei von Sediment sein. Die Größe der im Wasser befindlichen Partikel darf 150 Mikrometer nicht übersteigen. Die Gesamtzahl der Partikel, die im Wasser zulässig sind, liegt bei weniger als 1000 ppm. Um diese Wasserqualität zu erzielen, sollte direkt vor dem Wasseranschluss an den Sensor ein entsprechender Wasserfilter vorgeschaltet werden. Einen Überblick über die empfohlene Wasserqualität liefert diese Tabelle:

Wasserqualität

Qualität	Grenzwerte
Aussehen	Klar, sauber, kein Sediment. Idealerweise deionisiertes (DI) Wasser.
Partikelgröße	< 150 µm – Wichtig: Filter vor dem Wasserzufluss installieren.
Gesamte gelöste Feststoffe (TDS)	< 200 ppm
Insgesamt suspendierten Feststoffe (TSS)	< 25 ppm
Leitfähigkeit	< 30 mS/m (300 µS/cm)
Alkalinität	< 100 ppm
Gesamthärte	< 100 ppm
Chlorid	< 25 ppm (50 mg/L)
Sulfat	< 25 ppm (130 mg/L)
pH-Wert	6.5 – 8.2

Mehr über wassergekühlte Sensoren erfahren Sie auch in diesem Artikel