1.disc laser
Propunerea conceptului de design Disk Laser a rezolvat în mod eficient problema efectului termic al laserelor cu stare solidă și a realizat combinația perfectă între putere medie mare, putere de vârf ridicată, eficiență ridicată și calitate ridicată a fasciculului laserelor cu stare solidă. Laserele cu disc au devenit o nouă sursă de lumină laser de neînlocuit pentru prelucrare în domeniile automobile, nave, căi ferate, aviație, energie și alte domenii. Tehnologia actuală cu laser cu disc de mare putere are o putere maximă de 16 kilowați și o calitate a fasciculului de 8 mm miliradiani, ceea ce permite sudarea cu laser la distanță robot și tăierea cu laser de mare viteză, deschizând perspective largi pentru laserele cu stare solidă în domeniul deprocesare laser de mare putere. Piața de aplicații.
Avantajele laserelor cu disc:
1. Structură modulară
Discul laser adoptă o structură modulară, iar fiecare modul poate fi înlocuit rapid la fața locului. Sistemul de răcire și sistemul de ghidare a luminii sunt integrate cu sursa laser, cu structură compactă, amprentă redusă și instalare și depanare rapidă.
2. Calitate excelentă a fasciculului și standardizat
Toate laserele cu disc TRUMPF de peste 2kW au un produs cu parametri de fascicul (BPP) standardizat la 8mm/mrad. Laserul este invariabil la schimbările în modul de funcționare și este compatibil cu toate optica TRUMPF.
3. Deoarece dimensiunea spotului în laserul disc este mare, densitatea de putere optică suportată de fiecare element optic este mică.
Pragul de deteriorare al acoperirii elementului optic este de obicei de aproximativ 500 MW/cm2, iar pragul de deteriorare al cuarțului este de 2-3 GW/cm2. Densitatea de putere în cavitatea rezonantă laser disc TRUMPF este de obicei mai mică de 0,5 MW/cm2, iar densitatea de putere pe fibra de cuplare este mai mică de 30 MW/cm2. O astfel de densitate de putere redusă nu va cauza deteriorarea componentelor optice și nu va produce efecte neliniare, asigurând astfel fiabilitatea operațională.
4. Adopți sistemul de control al feedback-ului în timp real al puterii laser.
Sistemul de control al feedback-ului în timp real poate menține puterea care ajunge la piesa T stabilă, iar rezultatele procesării au o repetabilitate excelentă. Timpul de preîncălzire al discului laser este aproape zero, iar intervalul de putere reglabil este de 1%–100%. Deoarece laserul disc rezolvă complet problema efectului lentilei termice, puterea laserului, dimensiunea spotului și unghiul de divergență al fasciculului sunt stabile în întreaga gamă de putere, iar frontul de undă al fasciculului nu suferă distorsiuni.
5. Fibra optică poate fi plug-and-play în timp ce laserul continuă să funcționeze.
Când o anumită fibră optică eșuează, atunci când înlocuiți fibra optică, trebuie doar să închideți calea optică a fibrei optice fără a vă opri, iar alte fibre optice pot continua să emită lumină laser. Înlocuirea fibrei optice este ușor de operat, plug and play, fără instrumente sau ajustare a alinierii. Există un dispozitiv rezistent la praf la intrarea în stradă pentru a împiedica cu strictețe pătrunderea prafului în zona componentelor optice.
6. Sigur și de încredere
În timpul procesării, chiar dacă emisivitatea materialului procesat este atât de mare încât lumina laser este reflectată înapoi în laser, aceasta nu va avea niciun efect asupra laserului în sine sau asupra efectului de procesare și nu vor exista restricții privind prelucrarea materialului sau lungimea fibrei. Siguranța funcționării cu laser a primit certificatul de siguranță german.
7. Modulul cu diode de pompare este mai simplu și mai rapid
Rețeaua de diode montată pe modulul de pompare este, de asemenea, de construcție modulară. Modulele matrice de diode au o durată lungă de viață și sunt garantate timp de 3 ani sau 20.000 de ore. Nu este nevoie de timp de nefuncționare, indiferent dacă este vorba despre o înlocuire planificată sau o înlocuire imediată din cauza unei defecțiuni bruște. Când un modul eșuează, sistemul de control va alarma și va crește automat curentul altor module în mod corespunzător pentru a menține constantă puterea de ieșire a laserului. Utilizatorul poate continua să lucreze timp de zece sau chiar zeci de ore. Înlocuirea modulelor de diode de pompare la locul de producție este foarte simplă și nu necesită pregătirea operatorului.
Laserele cu fibră, ca și alte lasere, sunt compuse din trei părți: un mediu de câștig (fibră dopată) care poate genera fotoni, o cavitate rezonantă optică care permite fotonilor să fie alimentați înapoi și amplificați rezonant în mediul de câștig și o sursă de pompă care excită tranziții fotonice.
Caracteristici: 1. Fibra optică are un raport mare „suprafață/volum”, efect bun de disipare a căldurii și poate funcționa continuu fără răcire forțată. 2. Ca mediu de ghidare de undă, fibra optică are un diametru mic al miezului și este predispusă la o densitate mare de putere în interiorul fibrei. Prin urmare, laserele cu fibră au o eficiență de conversie mai mare, un prag mai mic, un câștig mai mare și o lățime de linie mai îngustă și sunt diferite de fibra optică. Pierderea de cuplare este mică. 3. Deoarece fibrele optice au o flexibilitate bună, laserele cu fibră sunt mici și flexibile, compacte ca structură, rentabile și ușor de integrat în sisteme. 4. Fibra optică are, de asemenea, o mulțime de parametri reglabili și selectivitate și poate obține o gamă de reglare destul de largă, dispersie și stabilitate bună.
Clasificarea laserului cu fibre:
1. Laser cu fibră dopată cu pământuri rare
2. Elemente de pământ rare dopate în fibre optice active relativ mature în prezent: erbiu, neodim, praseodim, tuliu și iterbiu.
3. Rezumatul laserului de împrăștiere Raman stimulat cu fibre: laserul cu fibră este în esență un convertor de lungime de undă, care poate converti lungimea de undă a pompei în lumină cu o anumită lungime de undă și o poate scoate sub formă de laser. Din punct de vedere fizic, principiul generării amplificării luminii este de a furniza materialului de lucru lumină cu o lungime de undă pe care o poate absorbi, astfel încât materialul de lucru să poată absorbi eficient energia și să fie activat. Prin urmare, în funcție de materialul de dopaj, lungimea de undă de absorbție corespunzătoare este, de asemenea, diferită, iar pompa Cerințele pentru lungimea de undă a luminii sunt, de asemenea, diferite.
2.3 Laser semiconductor
Laserul semiconductor a fost excitat cu succes în 1962 și a obținut o ieșire continuă la temperatura camerei în 1970. Ulterior, după îmbunătățiri, au fost dezvoltate lasere cu heterojoncție dublă și diode laser cu structură în dungi (diode laser), care sunt utilizate pe scară largă în comunicațiile cu fibră optică, discuri optice, imprimante laser, scanere laser și pointere laser (indicatoare laser). În prezent sunt cel mai produs laser. Avantajele diodelor laser sunt: randament ridicat, dimensiuni reduse, greutate redusa si pret redus. În special, eficiența tipului de puțuri cuantice multiple este de 20~40%, iar tipul PN ajunge, de asemenea, la câteva 15%~25%. Pe scurt, eficiența energetică ridicată este cea mai mare caracteristică a sa. În plus, lungimea de undă de ieșire continuă acoperă gama de la infraroșu la lumina vizibilă, iar produse cu ieșire a impulsului optic de până la 50W (lățimea impulsului 100ns) au fost, de asemenea, comercializate. Este un exemplu de laser care este foarte ușor de utilizat ca sursă de lumină lidar sau de excitație. Conform teoriei benzilor de energie a solidelor, nivelurile de energie ale electronilor din materialele semiconductoare formează benzi de energie. Cea de energie mare este banda de conducție, cea de energie scăzută este banda de valență, iar cele două benzi sunt separate de banda interzisă. Când perechile electron-gaură neechilibrate introduse în semiconductor se recombină, energia eliberată este radiată sub formă de luminescență, care este luminescența de recombinare a purtătorilor.
Avantajele laserelor cu semiconductor: dimensiune mică, greutate redusă, funcționare fiabilă, consum redus de energie, eficiență ridicată etc.
2.4Laser YAG
Laserul YAG, un tip de laser, este o matrice laser cu proprietăți cuprinzătoare excelente (optică, mecanică și termică). Ca și alte lasere solide, componentele de bază ale laserelor YAG sunt materialul de lucru cu laser, sursa pompei și cavitatea rezonantă. Cu toate acestea, datorită diferitelor tipuri de ioni activați dopați în cristal, a diferitelor surse de pompare și a metodelor de pompare, a diferitelor structuri ale cavității rezonante utilizate și a altor dispozitive structurale funcționale utilizate, laserele YAG pot fi împărțite în mai multe tipuri. De exemplu, în funcție de forma de undă de ieșire, aceasta poate fi împărțită în laser YAG cu undă continuă, laser YAG cu frecvență repetată și laser cu impulsuri etc.; în funcție de lungimea de undă de funcționare, poate fi împărțit în laser YAG de 1,06 μm, laser YAG cu frecvență dublată, laser YAG cu frecvență Raman deplasată și laser YAG reglabil etc.; conform dopajului Diferite tipuri de lasere pot fi împărțite în lasere Nd:YAG, lasere YAG dopate cu Ho, Tm, Er etc.; în funcție de forma cristalului, acestea sunt împărțite în lasere YAG în formă de tijă și în formă de placă; în funcție de diferite puteri de ieșire, acestea pot fi împărțite în putere mare și putere mică și medie. Laser YAG etc.
Mașina de tăiat cu laser YAG solid extinde, reflectă și focalizează fasciculul laser pulsat cu o lungime de undă de 1064 nm, apoi radiază și încălzește suprafața materialului. Căldura de suprafață difuzează în interior prin conducție termică, iar lățimea, energia, puterea de vârf și repetarea impulsului laser sunt controlate digital cu precizie. Frecvența și alți parametri pot topi, vaporiza și evapora instantaneu materialul, realizând astfel tăierea, sudarea și găurirea traiectoriilor predeterminate prin sistemul CNC.
Caracteristici: Această mașină are o calitate bună a fasciculului, eficiență ridicată, cost redus, stabilitate, siguranță, mai multă precizie și fiabilitate ridicată. Acesta integrează funcții de tăiere, sudură, găurire și alte funcții într-una singură, făcându-l un echipament de procesare flexibil, de precizie ideal și eficient. Viteză de procesare rapidă, eficiență ridicată, beneficii economice bune, fante mici drepte, suprafață de tăiere netedă, raport mare adâncime-diametru și deformare termică a raportului minim aspect-lățime și poate fi prelucrat pe diverse materiale, cum ar fi dure, fragile , și moale. Nu există nicio problemă de uzură sau înlocuire a sculei în procesare și nu există nicio schimbare mecanică. Este ușor de realizat automatizarea. Poate realiza prelucrare în condiții speciale. Eficiența pompei este mare, până la aproximativ 20%. Pe măsură ce eficiența crește, sarcina termică a mediului laser scade, astfel încât fasciculul este mult îmbunătățit. Are o viață lungă de calitate, fiabilitate ridicată, dimensiuni mici și greutate redusă și este potrivit pentru aplicații de miniaturizare.
Aplicație: Potrivit pentru tăierea cu laser, sudarea și găurirea materialelor metalice: cum ar fi oțel carbon, oțel inoxidabil, oțel aliat, aluminiu și aliaje, cupru și aliaje, titan și aliaje, aliaje de nichel-molibden și alte materiale. Utilizat pe scară largă în aviație, aerospațiu, arme, nave, petrochimie, medical, instrumentație, microelectronică, automobile și alte industrii. Nu numai calitatea procesării este îmbunătățită, dar și eficiența muncii este îmbunătățită; în plus, laserul YAG poate oferi și o metodă de cercetare precisă și rapidă pentru cercetarea științifică.
Comparativ cu alte lasere:
1. Laserul YAG poate funcționa atât în modul puls, cât și în modul continuu. Ieșirea sa de impuls poate obține impulsuri scurte și impulsuri ultrascurte prin tehnologia de comutare Q și de blocare a modului, făcând astfel intervalul de procesare mai mare decât cel al laserelor cu CO2.
2. Lungimea de undă de ieșire este de 1,06 um, care este exact cu un ordin de mărime mai mică decât lungimea de undă a laserului CO2 de 10,06 um, deci are o eficiență ridicată de cuplare cu metal și o performanță bună de procesare.
3. Laserul YAG are structură compactă, greutate ușoară, utilizare ușoară și fiabilă și cerințe reduse de întreținere.
4. Laserul YAG poate fi cuplat cu fibră optică. Cu ajutorul sistemului multiplex al diviziunii în timp și al puterii, un fascicul laser poate fi transmis cu ușurință către mai multe stații de lucru sau stații de lucru la distanță, ceea ce facilitează flexibilitatea procesării laser. Prin urmare, atunci când selectați un laser, trebuie să luați în considerare diverși parametri și propriile nevoi reale. Numai în acest fel laserul își poate exercita eficiența maximă. Laserele Nd:YAG pulsate furnizate de Xinte Optoelectronics sunt potrivite pentru aplicații industriale și științifice. Laserele Nd:YAG cu impulsuri fiabile și stabile oferă o ieșire de impuls de până la 1,5J la 1064nm cu rate de repetiție de până la 100Hz.
Ora postării: 17-mai-2024
