1.diskovni laser
Predlog zasnove diskovnega laserja je učinkovito rešil problem toplotnega učinka polprevodniških laserjev in dosegel popolno kombinacijo visoke povprečne moči, visoke konične moči, visoke učinkovitosti in visoke kakovosti žarka polprevodniških laserjev. Disk laserji so postali nenadomestljiv nov laserski vir svetlobe za obdelavo na področju avtomobilizma, ladij, železnic, letalstva, energetike in drugih področij. Trenutna visokozmogljiva diskovna laserska tehnologija ima največjo moč 16 kilovatov in kakovost žarka 8 mm miliradianov, kar omogoča robotsko lasersko varjenje na daljavo in visokohitrostno lasersko rezanje velikega formata, kar odpira široke možnosti za polprevodniške laserje v področjevisokozmogljiva laserska obdelava. Trg aplikacij.
Prednosti disk laserjev:
1. Modularna struktura
Disk laser ima modularno strukturo in vsak modul je mogoče hitro zamenjati na mestu. Hladilni sistem in sistem vodenja svetlobe sta integrirana z laserskim virom, s kompaktno strukturo, majhnim odtisom ter hitro namestitvijo in odpravljanjem napak.
2. Odlična kakovost žarka in standardizirana
Vsi diskovni laserji TRUMPF nad 2 kW imajo produkt parametrov žarka (BPP), standardiziran na 8 mm/mrad. Laser je nespremenljiv na spremembe načina delovanja in je združljiv z vso optiko TRUMPF.
3. Ker je velikost točke v diskovnem laserju velika, je gostota optične moči, ki jo prenese vsak optični element, majhna.
Prag poškodbe prevleke optičnega elementa je običajno približno 500 MW/cm2, prag poškodbe kremena pa 2-3 GW/cm2. Gostota moči v resonančni votlini laserskega diska TRUMPF je običajno manjša od 0,5 MW/cm2, gostota moči na spojnem vlaknu pa je manjša od 30 MW/cm2. Tako nizka gostota moči ne bo povzročila poškodb optičnih komponent in ne bo povzročila nelinearnih učinkov, s čimer bo zagotovljena zanesljivost delovanja.
4. Sprejmite sistem za nadzor povratnih informacij v realnem času laserske moči.
Sistem za nadzor povratnih informacij v realnem času lahko ohranja stabilno moč, ki doseže T-kos, rezultati obdelave pa imajo odlično ponovljivost. Čas predgretja disk laserja je skoraj nič, nastavljivo območje moči pa je 1%–100%. Ker disk laser v celoti rešuje problem učinka termične leče, so moč laserja, velikost točke in kot odklona žarka stabilni v celotnem območju moči, valovna fronta žarka pa ni podvržena popačenju.
5. Optično vlakno je mogoče priključiti in delaj, medtem ko laser še naprej deluje.
Ko določeno optično vlakno odpove, morate pri zamenjavi optičnega vlakna le zapreti optično pot optičnega vlakna brez izklopa, druga optična vlakna pa lahko še naprej oddajajo lasersko svetlobo. Zamenjava optičnih vlaken je enostavna za uporabo, priključi in uporabljaj, brez orodja ali prilagajanja poravnave. Na uličnem vhodu je naprava za zaščito pred prahom, ki strogo preprečuje vstop prahu v območje optične komponente.
6. Varno in zanesljivo
Med obdelavo, tudi če je emisivnost materiala, ki se obdeluje, tako visoka, da se laserska svetloba odbije nazaj v laser, to ne bo vplivalo na sam laser ali učinek obdelave in ne bo nobenih omejitev pri obdelavi materiala oz. dolžina vlaken. Varnost delovanja laserja ima nemški varnostni certifikat.
7. Modul črpalne diode je preprostejši in hitrejši
Tudi niz diod, nameščen na črpalnem modulu, je modularne konstrukcije. Moduli diodnih nizov imajo dolgo življenjsko dobo in garancijo 3 leta ali 20.000 ur. Izpadi niso potrebni, ne glede na to, ali gre za načrtovano zamenjavo ali takojšnjo zamenjavo zaradi nenadne okvare. Ko modul odpove, bo nadzorni sistem sprožil alarm in samodejno ustrezno povečal tok drugih modulov, da ohrani konstantno izhodno moč laserja. Uporabnik lahko dela še deset ali celo desetine ur. Zamenjava črpalnih diodnih modulov na proizvodnem mestu je zelo preprosta in ne zahteva usposabljanja operaterja.
2.2Fiber laser
Vlakneni laserji so tako kot drugi laserji sestavljeni iz treh delov: ojačevalnega medija (dopirano vlakno), ki lahko generira fotone, optične resonančne votline, ki omogoča, da se fotoni vračajo in resonančno ojačajo v ojačevalnem mediju, in vira črpalke, ki vzbuja fotonski prehodi.
Značilnosti: 1. Optično vlakno ima visoko razmerje "površina/prostornina", dober učinek odvajanja toplote in lahko deluje neprekinjeno brez prisilnega hlajenja. 2. Kot valovodni medij ima optično vlakno majhen premer jedra in je nagnjeno k visoki gostoti moči v vlaknu. Zato imajo laserji z vlakni višjo učinkovitost pretvorbe, nižji prag, večje ojačenje in ožjo širino črte ter se razlikujejo od optičnih vlaken. Izguba sklopke je majhna. 3. Ker imajo optična vlakna dobro fleksibilnost, so laserji z vlakni majhni in prilagodljivi, kompaktne strukture, stroškovno učinkoviti in enostavni za integracijo v sisteme. 4. Optična vlakna imajo tudi precej nastavljivih parametrov in selektivnosti ter lahko dosežejo precej širok razpon uglaševanja, dobro disperzijo in stabilnost.
Razvrstitev laserskih vlaken:
1. Laser z redkimi zemeljskimi vlakni
2. Elementi redkih zemelj, dopirani v trenutno relativno zrelih aktivnih optičnih vlaknih: erbij, neodim, prazeodim, tulij in iterbij.
3. Povzetek laserja z ramanskim sipanjem, stimuliranega z vlakni: laser z vlakni je v bistvu pretvornik valovnih dolžin, ki lahko pretvori valovno dolžino črpalke v svetlobo določene valovne dolžine in jo oddaja v obliki laserja. S fizikalnega vidika je načelo generiranja ojačitve svetlobe zagotoviti delovnemu materialu svetlobo valovne dolžine, ki jo lahko absorbira, tako da lahko delovni material učinkovito absorbira energijo in se aktivira. Zato je tudi ustrezna absorpcijska valovna dolžina različna, odvisno od dopirnega materiala, črpalka pa se razlikuje tudi glede valovne dolžine svetlobe.
2.3 Polprevodniški laser
Polprevodniški laser je bil uspešno vzbujen leta 1962 in dosegel neprekinjen izhod pri sobni temperaturi leta 1970. Kasneje, po izboljšavah, so bili razviti dvojni heterospojni laserji in trakasto strukturirane laserske diode (laserske diode), ki se pogosto uporabljajo v komunikacijah z optičnimi vlakni, optičnih diskih, laserski tiskalniki, laserski skenerji in laserski kazalniki (laserski kazalci). Trenutno so najbolj proizvajani laserji. Prednosti laserskih diod so: visoka učinkovitost, majhnost, majhna teža in nizka cena. Zlasti je učinkovitost vrste več kvantnih vrtin 20–40 %, vrsta PN pa doseže tudi več 15–25 %. Skratka, visoka energetska učinkovitost je njegova največja odlika. Poleg tega njegova zvezna izhodna valovna dolžina pokriva razpon od infrardeče do vidne svetlobe, komercializirani pa so bili tudi izdelki z optično impulzno močjo do 50 W (impulzna širina 100 ns). Je primer laserja, ki ga je zelo enostavno uporabiti kot lidar ali vir vzbujalne svetlobe. V skladu s teorijo energijskih pasov trdnih snovi energijske ravni elektronov v polprevodniških materialih tvorijo energijske pasove. Visokoenergijski pas je prevodni pas, nizkoenergijski je valenčni pas, pasova pa sta ločena s prepovedanim pasom. Ko se neravnovesni pari elektron-luknja, vneseni v polprevodnik, rekombinirajo, se sproščena energija seva v obliki luminiscence, ki je rekombinacijska luminiscenca nosilcev.
Prednosti polprevodniških laserjev: majhnost, majhna teža, zanesljivo delovanje, majhna poraba energije, visok izkoristek itd.
2.4YAG laser
Laser YAG, vrsta laserja, je laserska matrika z odličnimi celovitimi lastnostmi (optika, mehanika in toplota). Tako kot pri drugih trdnih laserjih so osnovne komponente laserjev YAG delovni material laserja, vir črpalke in resonančna votlina. Zaradi različnih vrst aktiviranih ionov, dopiranih v kristalu, različnih virov črpanja in metod črpanja, različnih struktur uporabljene resonančne votline in drugih uporabljenih funkcionalnih strukturnih naprav, lahko laserje YAG razdelimo na več vrst. Na primer, glede na izhodno valovno obliko ga lahko razdelimo na laser YAG z neprekinjenim valom, laser YAG s ponavljajočo se frekvenco in pulzni laser itd.; glede na delovno valovno dolžino ga lahko razdelimo na laser YAG 1,06 μm, laser YAG s podvojeno frekvenco, laser YAG s pomaknjeno ramansko frekvenco in nastavljiv laser YAG itd.; glede na dopiranje Različne vrste laserjev lahko razdelimo na Nd:YAG laserje, YAG laserje dopirane z Ho, Tm, Er itd.; glede na obliko kristala jih delimo na paličaste in ploščate laserje YAG; glede na različne izhodne moči jih lahko razdelimo na visoko moč ter majhno in srednje moč. YAG laser itd.
Stroj za lasersko rezanje trdnega YAG razteza, odbija in fokusira pulzni laserski žarek z valovno dolžino 1064 n, nato seva in segreva površino materiala. Površinska toplota se skozi toplotno prevodnost razprši v notranjost, širina, energija, konična moč in ponavljanje laserskega impulza pa so natančno digitalno nadzorovani. Frekvenca in drugi parametri lahko v trenutku stopijo, uparijo in izhlapijo material, s čimer dosežejo rezanje, varjenje in vrtanje vnaprej določenih trajektorij skozi CNC sistem.
Značilnosti: Ta stroj ima dobro kakovost žarka, visoko učinkovitost, nizke stroške, stabilnost, varnost, večjo natančnost in visoko zanesljivost. Združuje rezanje, varjenje, vrtanje in druge funkcije v eno, zaradi česar je idealna natančna in učinkovita prilagodljiva oprema za obdelavo. Hitra obdelava, visoka učinkovitost, dobre gospodarske koristi, majhne reže z ravnim robom, gladka rezalna površina, veliko razmerje med globino in premerom ter minimalno toplotno deformacijo razmerja med višino in širino ter se lahko obdeluje na različnih materialih, kot so trdi, krhki , in mehko. Pri obdelavi ni problema obrabe ali zamenjave orodja in ni mehanskih sprememb. Avtomatizacijo je enostavno uresničiti. Lahko izvede obdelavo pod posebnimi pogoji. Učinkovitost črpalke je visoka, do približno 20 %. Z večanjem učinkovitosti se toplotna obremenitev laserskega medija zmanjšuje, zato se žarek močno izboljša. Ima dolgo življenjsko dobo, visoko zanesljivost, majhnost in majhno težo ter je primeren za uporabo v miniaturizaciji.
Uporaba: Primerno za lasersko rezanje, varjenje in vrtanje kovinskih materialov: kot so ogljikovo jeklo, nerjaveče jeklo, legirano jeklo, aluminij in zlitine, baker in zlitine, titan in zlitine, nikelj-molibden zlitine in drugi materiali. Široko se uporablja v letalstvu, vesoljski industriji, industriji orožja, ladjah, petrokemični industriji, medicini, instrumentaciji, mikroelektroniki, avtomobilski in drugih industrijah. Izboljša se ne samo kakovost obdelave, ampak tudi delovna učinkovitost; Poleg tega lahko laser YAG zagotovi tudi natančno in hitro raziskovalno metodo za znanstveno raziskovanje.
V primerjavi z drugimi laserji:
1. YAG laser lahko deluje v impulznem in neprekinjenem načinu. Njegov impulzni izhod lahko pridobi kratke impulze in ultra-kratke impulze s pomočjo Q-preklopa in tehnologije zaklepanja načina, zaradi česar je njegov obseg obdelave večji od obsega CO2 laserjev.
2. Njegova izhodna valovna dolžina je 1,06 um, kar je natanko en red velikosti manjše od valovne dolžine CO2 laserja 10,06 um, zato ima visoko učinkovitost spajanja s kovino in dobro zmogljivost obdelave.
3. YAG laser ima kompaktno strukturo, majhno težo, enostavno in zanesljivo uporabo ter nizke zahteve po vzdrževanju.
4. YAG laser je mogoče povezati z optičnimi vlakni. S pomočjo multipleksnega sistema časovne delitve in delitve moči se lahko en laserski žarek zlahka prenese na več delovnih postaj ali oddaljenih delovnih postaj, kar olajša fleksibilnost laserske obdelave. Zato morate pri izbiri laserja upoštevati različne parametre in lastne dejanske potrebe. Le tako lahko laser doseže največjo učinkovitost. Impulzni Nd:YAG laserji, ki jih ponuja Xinte Optoelectronics, so primerni za industrijsko in znanstveno uporabo. Zanesljivi in stabilni impulzni laserji Nd:YAG zagotavljajo impulzni izhod do 1,5 J pri 1064 nm s hitrostjo ponavljanja do 100 Hz.
Čas objave: 17. maj 2024
