LINOS F-Theta-Ronar Feldlinsen & Strahlaufweiter 2026: Wie man die Brennweite wählt und Aufweiter auf Ihren Scanner abstimmt

Die beiden Spiegel eines Scanners lenken den Strahl abkonstante Winkelgeschwindigkeit. Fokussieren Sie diesen Strahl mit einer einfachen sphärischen Linse und die Laserpunkte landen „dicht in der Mitte, spärlich an den Rändern“ – je größer der Arbeitsbereich, desto größer die Abweichung in der linearen Kantengeschwindigkeit und Energiedichte.

Eine F-Theta-Feldlinse sorgt dafür, dass die fokussierte Punktposition linear zum Scanwinkel verläuft(die „f-theta“-Beziehung), die die konstante Winkelgeschwindigkeit des Scanners in umwandeltkonstante Lineargeschwindigkeit am WerkstückDadurch bleiben Punktgröße und Energiedichte im gesamten Scanfeld gleichmäßig.

Die beiden offiziellen Berechnungsbeziehungen(Quelle: offizielle LINOS-Broschüre, Abschnitt „Grundlegende Berechnungen“):

• Spotdurchmesser: Spot-Ø = 1,83 × λ × FL / Strahl-Ø
  • Dabei ist 1,83 der Apodisierungsfaktor, λ die Wellenlänge, FL die Brennweite (mm) und Strahl-Ø der Eingangsstrahldurchmesser (mm).
• Scanlänge: 2y = FL × 2Θy × π/180,2x = FL × 2Θx × π/180
  • Dabei ist FL die Brennweite (mm) und Θx, Θy die Scanwinkel (°).

Offizielle Beschreibung der telezentrischen Versionen:Das maximale Scanfeld überschreitet nicht die Objektivblende, AberSpotrundheit und Einfallswinkel bleiben über das gesamte Scanfeld konstant.

Laut offiziellen technischen Erklärungen:

• Absorptionsarme Beschichtung:Quarzglasoptik in der400–1080 nmSerienschiff mit herstellerseitiger Low-Absorptions-Beschichtung —
  • Absorption≤ 20 ppm bei 1064 nm(normalerweise besser als 10 ppm)
  • Absorption≤ 30 ppm bei 532 nm(normalerweise besser als 15 ppm)
  • Identifikationsregel: Quarzglaslinsen, deren Teilenummer auf „-26“ endet, tragen diese Beschichtung
• Beschichtungsprozessedecken UV / VIS / NIR ab, von konventioneller Abscheidung bis hin zuIonenstrahlsputtern;
• Winkeloptimierte Beschichtungenwerden verwendet, um hervorragende und zu erreichenUniformÜbertragung über das gesamte Scanfeld;
• Prüfung der Schadensschwelle:Alle Beschichtungen werden pro gemessenDIN EN ISO 11254-2unter Verwendung der Multipuls-Methode (S-on-1);
• Thermische Fokusverschiebungwird laut offizieller Dokumentation durch die Verwendung von Materialien mit geringerer Absorption (speziell ausgewähltes hochwertiges Quarzglas) und Beschichtungen mit geringer Absorption entgegengewirkt, die Charge für Charge mit der hauseigenen Absorptionsmessausrüstung des Herstellers überwacht werden.

Warum es wichtig ist:Kurzpuls-LIDT-Werte (Femtosekunden/Pikosekunden) unterscheiden sich von Nanosekundenwerten um zwei Größenordnungen (0,9 J/cm² gegenüber 40 J/cm²).Die Auswahl von Optiken im Nanosekundenbereich für einen Femtosekundenprozess ist eine klassische Ursache für kaskadierende Schäden.

Laut offizieller Beschreibung sind Strahlaufweiterstrahlformende optische Systemefür die Lasermaterialbearbeitung:

• SieStrahldurchmesser und Divergenz gleichzeitig ändern, optimierenBrennfleckdurchmesser, Fokusposition und Strahlausbreitungseigenschaften;
• Durch Ändern der Divergenz des Eingangsstrahls ist dies möglichPassen Sie die hintere Brennweite von F-Theta-Ronar-/Focus-Ronar-Feldobjektiven an;
• Alle LINOS Strahlaufweiter können auch umgekehrt als Strahlreduzierer verwendet werden;
• Die offizielle Dokumentation empfiehlt ausdrücklich die Kombination mitLINOS F-Theta-Ronar-Feldlinsen.

Gemeinsame mechanische Parameter (offizielle Broschüre):

• Mechanischer maximaler Ausgangsstrahldurchmesser:31 mm
• Maximale Länge:165,5 mm(einschließlich Divergenzkorrekturfahrt)
• Maximaler Außendurchmesser:Ø 42,0 mm; MontagedurchmesserØ 37,6 − 0,1 mm(Bezugsfläche A)
• Maximal zulässiger Eingabewinkelversatz:0,2° (ohne Vignettierung); Die Neigung des Ausgangsstrahls wird durch die verstärktKehrwert der Vergrößerung
• Offizielle Annäherung:Maximaler Eingangsstrahldurchmesser = 31 mm ÷ Vergrößerung(Eine höhere Vergrößerung ermöglicht eine kleinere Eingangsöffnung)

• Kontinuierliche Variable1x…4xUnd2x…8x; Wellenlängenbänder340–360 nm / 515–540 nm / 1030–1080 nm;Vollständig aus Quarzglas gefertigt;
• Maximaler Eingangsstrahldurchmesserbis zu 8 mm;mechanische maximale Leistung 31 mm;
• 10 unabhängige Voreinstellungen(Vergrößerung und Divergenz); offiziell erklärt, zu ermöglichenAutomatische Vergrößerungsumschaltung, die die Rüstzeit der Maschine verkürztwährendEinhaltung der Lasersicherheitsklasse während der Justierung;
• Schnittstellen:SubD9/RS232, USB 2.0, Phoenix Contact/RS232; Teilenummern-Suffix-Regel−20 = SubD9/RS232, −21 = Phoenix Contact/RS232, −22 = USB 2.0;
• Baudrate 9600 Bit/s; liefern7–12 V(7–24 V für die Phoenix Contact-Schnittstelle); CE-/RoHS-konform;IP 20; Windows (Win10)-Steuerungssoftware.

Einzelne Datenblattbeispiele (zur Überprüfung der Auswahldetails):

Offizielle Positionierung: dieerster serienmäßiger Standard-UV-Strahlaufweiter mit geringer Ausgasung, mit Edelstahlgehäuse und Quarzglasoptik, angestrebtHalbleiter, Waferverarbeitung und elektronische AnzeigeBranchen. In der offiziellen Pressemitteilung (11.04.2024) wurde es zusammen mit dem veröffentlichtAusgasungsarme UV-F-Theta-Ronar-Linse (340–360 nm).

Offiziell werden sowohl Feldlinsen als auch Strahlaufweiter verwendetaustauschbares Quarzglas-Schutzglasund durch das auf der Ausgangsseite angebrachte Schutzglas ist die Baugruppe geschütztIP6XStaubstandards. Schutzglas wird separat bestellt, zum Beispiel:

Schritt 1 – Legen Sie den Arbeitsbereich und die Platzanforderungen fest

• Arbeiten Sie rückwärts mit den offiziellen Formeln:Spot-Ø = 1,83 × λ × FL / Strahl-ØUnd2y = FL × 2Θy × π/180;
• Denken Sie daran, dass der Scanwinkel durch den Scanner selbst begrenzt ist (die maximalen Scanwinkel unterscheiden sich je nach Modell – siehe Datenblatt des Scanners).

Schritt 2 – Legen Sie die Brennweite fest und überprüfen Sie den Arbeitsabstand

• Wählen Sie geeignete Brennweiten aus den Tabellen in Abschnitt 2 und ausLesen Sie dabei gleichzeitig den Arbeitsabstand WD ab— Unzureichender WD führt zu Kollisionen mit dem Werkstück und wird häufiger übersehen als die Punktgröße.

Schritt 3 – Fixieren Sie das Material (Quarzglas vs. optisches Glas)

• Wellenlänge in 340–360 / 440–460 / 515–540 / 1030–1080 / 1900–2000 nm → Quarzglasserie;
• 532–1064 nm bei konventioneller Leistung → optische Glasserie;
• Kurzer Puls oder hohe Leistung → bevorzugen Sie Quarzglas mit einer Beschichtung mit geringer Absorption (die „-26“-Teilenummern).

Schritt 4 – LIDT überprüfen

• Vergleichen Sie die tatsächliche Pulsdauer und Leistungsdichte mit LIDT (Nanosekunden- und Femtosekundenwerte unterscheiden sich um zwei Größenordnungen – siehe Abschnitt 4);
• Offiziell:Der tatsächliche LIDT des Strahlaufweiters und die thermische Fokusverschiebung hängen vom spezifischen Systemaufbau und den Laserparametern ab. Es wird empfohlen, vor der Verwendung Tests durchzuführen.

Schritt 5 – Entscheiden Sie, ob Sie einen Strahlaufweiter benötigen

• So reduzieren Sie die Punktgröße → Erweitern Sie den Durchmesser des Eingangsstrahls (die Verwendung eines Expanders zur Annäherung an die vorgesehene Eingangsöffnung der Feldlinse ergibt den kleinsten Punkt);
• Fokusposition/Backbrennweite anpassen → Eingangsdivergenz mit einem Expander ändern;
• Zum Reduzieren statt zum Erweitern → offiziell können LINOS-Expander umgekehrt als Strahlreduzierer verwendet werden.

Schritt 6 – Schnittstellen, Voreinstellungen und Verbrauchsmaterialien reparieren

• Bestätigen Sie bei motorisierten Versionen das Schnittstellensuffix (−20 / −21 / −22) und ob eine automatische Umschaltung mit 10 Voreinstellungen erforderlich ist;
• Überprüfen Sie das Feldlinsengewinde (M85×1, bei einzelnen Modellen bei M76×1 / M110×1) und den Expander-Montagedurchmesser (Ø37,6 − 0,1 mm);
• Bestellen Sie gleich das passende Schutzglas gleich mit.

• Fallstrick 1: Nur auf das Scanfeld schauen, nicht auf den Arbeitsabstand.Eine lange Brennweite ergibt eine große Fläche, aber auch einen langen Arbeitsabstand (z. B. 420 mm Brennweite → Arbeitsabstand 510,9 mm). Wenn die Maschinenstruktur dies nicht aufnehmen kann, schließen Sie es im ersten Schritt aus.
• Fallstrick 2: Auswahl der Optik auf Nanosekunden-LIDT für einen Femtosekundenprozess.Offizielle Daten: Quarzglas-Feldlinsen zeigen 40 J/cm² bei 12 ns, aber nur 0,9 J/cm² bei 291 fs. Die Auswahl gegen den Nanosekundenwert führt in kurzer Zeit zu kaskadierendem Schaden.
• Fallstrick 3: Verwechslung von „mechanischer Blende“ mit „1/e² optischer Blende“.Die maximale mechanische Leistung eines Strahlaufweiters beträgt 31 mm, während ein bestimmtes Modell bei der 1/e²-Definition 25 mm oder 30,9 mm betragen kann; Die Berechnung des Spots aus 31 mm ergibt die falsche Antwort.
• Fallstrick 4: Vergessen, dass die Eingangsöffnung des Expanders mit zunehmender Vergrößerung kleiner wird.Offizielle Näherung: maximaler Eingangsstrahldurchmesser = 31 mm ÷ Vergrößerung. Wenn Sie eine hohe Vergrößerung wählen, ohne die Eingangsblende zu überprüfen, kommt es zu Vignettierung oder Beschneidung.
• Fallstrick 5: Vermischung telezentrischer und nicht-telezentrischer Optiken in einem Prozess.Telezentrische Versionen halten die Rundheit des Lichtflecks und den Einfallswinkel über das gesamte Feld konstant; Nicht-telezentrische Versionen variieren je nach Position. Das Mischen auf einer Maschine führt zu einer inkonsistenten Qualität zwischen den Stationen.
• Fallstrick 6: Ignorieren der Grenze für den Eingabewinkelversatz von 0,2°.Offiziell ist ein maximaler Eingangswinkelversatz von 0,2° ohne Vignettierung zulässig, und die Ausgangsneigung wird durch den Kehrwert der Vergrößerung verstärkt – je höher also die Vergrößerung, desto mehr schadet ein schlampiger Strahlengang.
• Fallstrick 7: Kein Schutzglas auf Lager.Schutzglas ist ein austauschbares Verbrauchsmaterial, das separat bestellt werden muss; Auslaufen stoppt die Leitung.

9. Produktanbindung: Beschaffung von Feldlinsen und Strahlaufweitern von LINOS

Fradwell liefert originale deutsche LINOS-Feldlinsen (F-Theta-Ronar) und Strahlaufweiter, mit Auswahlunterstützung nach Brennweite/Wellenlänge/Scanfeld, Datenblattüberprüfung und weltweitem Versand:

• 1030–1080 nm Quarzglaslinsen mit geringer Absorption(70 / 100 / 118 / 163 / 167 / 251 / 255 / 270 / 340 / 420 mm): [Platzhalter für Produktseite];
• 340–360 nm UV-Fused-Silica-Feldlinsen(70 / 100 / 160 / 167 / 255 mm): [Platzhalter für Produktseite];
• Manuelle Strahlaufweiter mit variabler Vergrößerung(1x-4x, 2x-8x, mehrere Wellenlängenbänder): [Platzhalter für die Produktseite];
• Motorisierte Strahlaufweiter mit variabler Vergrößerung(1x-4x, 2x-8x, 10 Voreinstellungen): [Platzhalter für Produktseite];
• Ausgasungsarme UV-Strahlaufweiter(1x-4x, Halbleiter/Wafer/Display): [Platzhalter für Produktseite];
• Passendes Schutzglas (PG-Serie): [Platzhalter für die Produktseite].

Zur Unterstützung bei der Auswahl senden Sie uns bitte Folgendes zu: Laserwellenlänge, Durchschnitts-/Spitzenleistung und Impulsdauer, Zielscanfeld, Zielfleckdurchmesser, Einschränkungen beim Arbeitsabstand und Scannermodell mit maximalem Scanwinkel.

10. Fazit

Auswahl von LINOS Feldlinsen und Strahlaufweitern in drei Sätzen:

1. Die Brennweite ist die einzige primäre Variable– Es fixiert das Scanfeld, die Spotgröße und den Arbeitsabstand zusammen, und durch das Sperren wird die Beziehung zwischen allen dreien gesperrt (offizielle Formeln in Abschnitt 1);
2. Material und Beschichtung ergeben sich aus Wellenlänge, Leistung und Pulsdauer— Quarzglas für UV- und kurze Pulse, Beschichtung mit geringer Absorption (Teilenummern enden mit „-26“) für anspruchsvolle Arbeiten bei 1030–1080 nm, wobei LIDT anhand der tatsächlichen Pulsdauer überprüft wird;
3. Der Strahlaufweiter ist Ihr Präzisionshebel— Die offizielle Standardlinie ist eine stufenlose variable Vergrößerung (1x-4x / 2x-8x), die vorwärts zum Erweitern, rückwärts zum Verkleinern und zum Anpassen der hinteren Brennweite und Spotgröße der Feldlinse verwendet werden kann.

Vorherige: HMI-Auswahlhilfe 2026: WEINVIEW vs Kinco vs Siemens vs Pro-face

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