优化的激光工艺，获得更好的电性能和高效率的制造。
几乎每一种电子设备都装有变压器。建筑中使用的一种重要材料是电工钢。研究人员已经找到了一种方法，利用优化的激光工艺来提高电工钢的性能并更有效地制造它。
变压器将墙上插座的标准电压转换为电子设备所需的较低电压。类似但功率更大的变压器被用于变电站，将输电网的高压转换成标准的交流电源，输送到家庭。所有的变压器都有相同的基本结构:一对铁芯，铁芯上绕着不同长度的电线。这些是变压器线圈，其中一个产生振荡磁场，而另一个将这个磁场转换成电压。为了将与此过程相关的能量损失降至最低，人们使用了一种特殊类型的铁硅合金，即电钢来制作磁芯。在它们的天然状态下，这些合金具有晶粒取向结构，这决定了它们的磁性能。
晶粒取向是指材料具有晶体结构，其中每个晶体或晶粒按规则的周期顺序排列。“通过加热选定的材料区域，有可能减少具有相同磁取向的畴的尺寸，这反过来改变了钢的磁性结构。这导致了较低的热发展，从而减少了材料的滞后损耗，”Andreas Wetzig博士说，他是德累斯顿材料与光束技术研究所的激光消融和切割部门的负责人，描述了材料内部发生的复杂变化。激光加工早已成为这类热处理的首选方法。钢板,测量1米左右宽,前进的速度超过每分钟100米,聚焦激光束以很高的速度旅行(大约200米每秒)从一边到另一边在材料的表面沿路径间距为几毫米。
激光束的柔性控制
位于德累斯顿的研究团队对这一过程进行了优化:“我们开发了一种激光束偏转的方法，可以灵活控制路径之间的距离，并根据不同的参数进行调整，”Wetzig报告说。为此，研究人员使用了检流计扫描仪。这些装置由附在一端的电流计驱动的镜子组成，用来偏转激光束。这增加了加工过程的灵活性，并允许它适应特定的条件，如原材料的质量，和不同的生产速度。本研究的主要目的是促进激光加工在现有生产环境中的集成，以节省时间和成本。
为了进一步减少电钢的迟滞损耗，研究人员最近开始研究一种新型固体激光器:光纤激光器。“到目前为止，我们取得的结果非常有希望。这种类型的激光器比传统的CO2激光器具有更好的吸热特性。它减少了高达15%的迟滞损失，而到目前为止，正常情况下只能达到10%。优化的流程目前正在由第一个商业客户实现。
可节约高达25%的能源
国际ws的专家们目前正致力于下一个重要阶段:将他们的技术应用到发动机部件的电工钢上。然而，与变压器钢不同，这些材料没有晶粒取向结构，因此具有不同的磁性能。“这意味着我们无法在不进行修改的情况下一对一地转移我们的流程，”Wetzig解释道。在非晶粒取向电工钢的情况下，激光加工的好处因具体发动机或电机的工作点而不同。工作点是驱动系统的转矩曲线和转速曲线与被驱动机器的交点。在高性能机器中，比如设计为高速运转的汽车发动机，能量损失可以减少几个百分点。在那些用于操作泵的高扭矩电机中，能量损失的减少可以高达25%。
