Handgeführte Laser-Schweißfackel – Häufig gestellte Fragen zur Fokussierlinse

Für Käufer und Bediener handgeführter Laser-Schweißmaschinen (Faserlaser, 1064 nm). Gültig für QBH- bzw. Standard-Handschweißfackelköpfe.

Q 1. Was ist die Fokussierlinse an einer handgeführten Laser-Schweißfackel?

Die Fokussierlinse ist das optische Bauteil im Fackelkopf, das den kollimierten Laserstrahl auf einen kleinen, energiereichen Fleck am Werkstück konzentriert. Sie bestimmt direkt Größe des Flecks, Energiedichte und damit Tiefe, Geschwindigkeit sowie Nahtqualität des Schweißprozesses. Sie befindet sich im optischen Pfad hinter der Schutzlinse: Schutzlinse → Fokussierlinse → (reflektierende / kollimierende Optik).

Q 2. Welche gängigen Größen und Brennweiten sind verfügbar?

Die gängigste Fokussierlinse für handgeführte Schweißfackeln ist D20 × 4,5 mm (20 mm Durchmesser, 4,5 mm Dicke), mit Brennweiten von F100 bis F200 . Längere Brennweiten (F400 / F600 / F800) sind ebenfalls für Spezialanwendungen erhältlich.

Q 3. Aus welchem Material besteht die Fokussierlinse?

Hochleistungs-Faserlaser (1064 nm) verwenden für Fokussierlinsen nahezu ausschließlich geschmolzenes Siliziumdioxid (Quarzglas) mit einer eine entspiegelte Beschichtung (AR-Beschichtung) für 1064 nm (typische Reflexion < 0,25 %). Geschmolzenes Siliziumdioxid bietet eine ausgezeichnete Transmission im nahen Infrarotbereich sowie hohe thermische Beständigkeit und eignet sich daher für kontinuierlichen Hochleistungseinsatz (praktisch bis zu einer Arbeitstemperatur von ca. 500 °C bei Fenstern).

Q 4. Was unterscheidet die Fokussierlinse von der Schutzlinse?

Schutzlinsen

• — ein kostengünstiges, versiegeltes Fenster an der vorderen Torch-Stelle, das die Fokussierlinse vor Spritzern, Rauch und Schmutz schützt. Es ist für häufigen Austausch konzipiert.

Fokussierungsglas

• — das präzise optische Element, das den Laserstrahl tatsächlich fokussiert. Es ist teurer und muss nur selten ausgetauscht werden, sofern die Schutzlinse ordnungsgemäß gewartet wird.

Faustregel: Wenn Sie Schäden direkt an der Fokussierlinse erkennen, wurde die Schutzlinse zu spät ausgetauscht.

Q 5. Welche Brennweite sollte ich wählen – F100, F150 oder F200?

Kürzere Brennweite = konzentriertere Energie, aber geringerer Arbeitsabstand; längere Brennweite = höhere Toleranz und sichererer Abstand, erfordert jedoch höhere Leistung für dieselbe Eindringtiefe.

Q 6. Welche Anzeichen deuten auf einen beschädigten Fokussierlinsen hin?

• Schweißqualität sichtbar verschlechtert: instabiler Lichtbogen, raue Naht, geringere Eindringtiefe bei gleicher Leistung.
• Dunkle Verbrennungsflecken, Vertiefungen, Risse oder Abblättern der Beschichtung auf der Linsenoberfläche.
• Verringerte Ausgangsleistung am Werkstück, obwohl die Maschinenleistungseinstellung unverändert bleibt.
• Rote/unregelmäßige Lichtflecken oder -streifen im Strahlengang.

Q 7. Was führt zu einer Beschädigung der Fokussierlinse?

Schweißspritzer

• — die häufigste Ursache. Tropfen geschmolzenen Metalls treffen die Optik (meist zunächst die Schutzlinse).

Rauch- und Staubkontamination

• — absorbierte Partikel erwärmen sich lokal und beschädigen die Beschichtung.

Zu spätes Austauschen der Schutzlinse

• — Sobald die Schutzlinse beschädigt ist, gelangt Verunreinigung zur Fokussierlinse.

Unsachgemäße Reinigung

• — Die Verwendung verschmutzter Tücher, falscher Lösemittel oder das Abwischen unter Druck kann die AR-Beschichtung zerkratzen.

Falscher Schutzgasstrom

• — Unzureichender Gas-Schutz lässt Dämpfe bis zu den Optiken vordringen.

Q8. Warum wird meine Linse beim Schweißen von Aluminium oder verzinktem Stahl so schnell beschädigt?

Aluminium und verzinkter (zinkbeschichteter) Stahl erzeugen starken Spritzer und Zinkdämpfe, die die Optiken rasch verunreinigen. Empfohlene Gegenmaßnahmen:

• Verwenden Sie die geringste Leistung, die noch eine sichere Schweißnaht ermöglicht.
• Erhöhen Sie den Schutzgasstrom im Bereich der Schweißstelle.
• Erwägen Sie eine F200-Fokussierlinse und eine längere bzw. breiter geöffnete Düse, um Spritzer von den Optiken fernzuhalten.
• Überprüfen und ersetzen Sie die Schutzlinse häufiger.

Q9 Wie kann ich die Lebensdauer meiner Fokussierlinse verlängern?

• Halten Sie die Schutzlinse stets sauber und ersetzen Sie sie frühzeitig.
• Stellen Sie einen korrekten Schutzgasstrom ein (sowohl Frontgas als auch Einstellungen der Gaslinse).
• Vermeiden Sie übermäßige Leistung bei dünnen Materialien.
• Halten Sie den Brennerkopf und die Lagerumgebung staubfrei.
• Verwenden Sie ausschließlich saubere, fusselfreie optische Tücher und zugelassene Lösungsmittel.
• Reinigen Sie die Fokussierlinse nur bei Bedarf; zu häufiges Reinigen beschädigt ebenfalls die Beschichtung.

Q10 Kann eine beschädigte Fokussierlinse repariert oder neu beschichtet werden?

Nein. Sobald das Substrat vertieft, gerissen oder die Beschichtung verbrannt ist, lässt sich die Linse nicht zuverlässig reparieren oder neu beschichten – eine Neubeschichtung eines beschädigten Substrats stellt die optische Leistung nicht wieder her. Ersetzen Sie sie durch eine originale, passgenaue Linse, um Strahlqualität und Schweißkonsistenz zu gewährleisten.

Frage 11 Wie bestelle ich die richtige Ersatz-Fokussierlinse?

Bestätigen Sie vor der Bestellung Folgendes:

Durchmesser × Zentrum T dicke

• (z. B. D20 x  Ct 4,5 mm)

Brennweite

• (z. B. F150)

Wellenlänge / Beschichtung

• (1064 nm AR-beschichtet für Faserlaser)

Torch-Modell / Markenkompatibilität

• (QBH-Schnittstelle, Marke des Brennerkopfs)

Falls Sie unsicher sind, senden Sie bitte ein Foto der Linse und des Brennermodells an Ihren Lieferanten – eine falsche Linse fokussiert nicht korrekt und kann den optischen Resonator beschädigen.

Hinweis: Die Spezifikationen können je nach Hersteller variieren. Befolgen Sie stets die Bedienungsanleitung Ihres spezifischen Schweißgeräts und Brennerkopfs.