1. дисков лазер
Предложението за концепция за дисков лазер ефективно решава проблема с топлинния ефект на твърдотелните лазери и постига перфектната комбинация от висока средна мощност, висока пикова мощност, висока ефективност и високо качество на лъча на твърдотелните лазери. Дисковите лазери са се превърнали в незаменим нов лазерен източник на светлина за обработка в областта на автомобилите, корабите, железопътния транспорт, авиацията, енергетиката и други области. Съвременната технология за високомощни дискови лазери има максимална мощност от 16 киловата и качество на лъча от 8 милирадиана, което позволява дистанционно заваряване с роботизиран лазер и високоскоростно рязане с лазер за голям формат, откривайки широки перспективи за твърдотелните лазери в областта...обработка с високомощностен лазерПазар на приложения.
Предимства на дисковите лазери:
1. Модулна структура
Дисковият лазер е с модулна структура и всеки модул може бързо да се подмени на място. Охлаждащата система и системата за насочване на светлината са интегрирани с лазерния източник, което осигурява компактна структура, малък размер и бърз монтаж и отстраняване на грешки.
2. Отлично качество на лъча и стандартизиране
Всички дискови лазери TRUMPF над 2kW имат произведение на параметрите на лъча (BPP), стандартизирано на 8mm/mrad. Лазерът е устойчив на промени в режима на работа и е съвместим с всички оптични устройства TRUMPF.
3. Тъй като размерът на петното в дисковия лазер е голям, плътността на оптичната мощност, понасяна от всеки оптичен елемент, е малка.
Прагът на повреда на покритието на оптичните елементи обикновено е около 500 MW/cm2, а прагът на повреда на кварца е 2-3 GW/cm2. Плътността на мощността в резонансната кухина на дисковия лазер TRUMPF обикновено е по-малка от 0,5 MW/cm2, а плътността на мощността върху свързващото влакно е по-малка от 30 MW/cm2. Такава ниска плътност на мощността няма да причини повреда на оптичните компоненти и няма да предизвика нелинейни ефекти, като по този начин се гарантира надеждност на работа.
4. Приемете система за управление с обратна връзка в реално време на лазерната мощност.
Системата за управление с обратна връзка в реално време може да поддържа стабилна мощността, достигаща до Т-образния елемент, а резултатите от обработката са с отлична повторяемост. Времето за предварително нагряване на дисковия лазер е почти нулево, а регулируемият диапазон на мощност е 1%–100%. Тъй като дисковият лазер напълно решава проблема с ефекта на термичната леща, мощността на лазера, размерът на петното и ъгълът на отклонение на лъча са стабилни в целия диапазон на мощност, а вълновият фронт на лъча не се изкривява.
5. Оптичното влакно може да се включи и използва, докато лазерът продължава да работи.
Когато дадено оптично влакно се повреди, при подмяната му е необходимо само да се затвори оптичният път на влакното, без да се изключва, и другите оптични влакна могат да продължат да излъчват лазерна светлина. Подмяната на оптични влакна е лесна за работа, включва се и се използва, без никакви инструменти или регулиране на подравняването. На входа на улицата има устройство за защита от прах, което стриктно предотвратява навлизането на прах в зоната на оптичните компоненти.
6. Безопасен и надежден
По време на обработката, дори ако емисионната способност на обработвания материал е толкова висока, че лазерната светлина се отразява обратно в лазера, това няма да окаже влияние върху самия лазер или върху ефекта на обработка и няма да има ограничения за обработката на материала или дължината на влакното. Безопасността на лазерната работа е удостоена с немски сертификат за безопасност.
7. Модулът с помпени диоди е по-прост и по-бърз
Диодната решетка, монтирана на помпения модул, също е с модулна конструкция. Модулите с диодна решетка имат дълъг експлоатационен живот и са с гаранция от 3 години или 20 000 часа. Не се изисква престой, независимо дали става въпрос за планирана подмяна или за незабавна подмяна поради внезапна повреда. Когато даден модул се повреди, системата за управление ще алармира и автоматично ще увеличи тока на другите модули по подходящ начин, за да поддържа постоянна изходна мощност на лазера. Потребителят може да продължи да работи десет или дори десетки часа. Подмяната на помпените диодни модули на производствената площадка е много проста и не изисква обучение на оператора.
Фибролазерите, подобно на другите лазери, са съставени от три части: усилваща среда (легирано влакно), която може да генерира фотони, оптична резонансна кухина, която позволява фотоните да бъдат върнати обратно и резонансно усилвани в усилващата среда, и помпена енергия, която възбужда фотонните преходи.
Характеристики: 1. Оптичното влакно има високо съотношение „повърхност/обем“, добър ефект на разсейване на топлината и може да работи непрекъснато без принудително охлаждане. 2. Като вълноводна среда, оптичното влакно има малък диаметър на сърцевината и е склонно към висока плътност на мощността във влакното. Следователно, влакнестите лазери имат по-висока ефективност на преобразуване, по-нисък праг, по-високо усилване и по-тясна ширина на линията и се различават от оптичните влакна. Загубите от свързване са малки. 3. Тъй като оптичните влакна имат добра гъвкавост, влакнестите лазери са малки и гъвкави, компактни по структура, рентабилни и лесни за интегриране в системи. 4. Оптичното влакно също има доста настройваеми параметри и селективност и може да постигне доста широк диапазон на настройка, добра дисперсия и стабилност.
Класификация на фибро лазерите:
1. Лазер с влакна, легирани с редкоземни елементи
2. Редкоземни елементи, легирани в относително зрели активни оптични влакна: ербий, неодим, празеодим, тулий и итербий.
3. Обобщение на оптично стимулирания лазер с раманово разсейване: Фибровият лазер е по същество преобразувател на дължина на вълната, който може да преобразува дължината на вълната на помпата в светлина със специфична дължина на вълната и да я извежда под формата на лазер. От физическа гледна точка, принципът на генериране на усилване на светлината е да се осигури на работния материал светлина с дължина на вълната, която той може да абсорбира, така че работният материал да може ефективно да абсорбира енергия и да се активира. Следователно, в зависимост от догиращия материал, съответната дължина на вълната на абсорбция също е различна, а изискванията за дължина на вълната на светлината на помпата също са различни.
2.3 Полупроводников лазер
Полупроводников лазер е успешно възбуден през 1962 г. и постига непрекъснат изход при стайна температура през 1970 г. По-късно, след подобрения, са разработени лазери с двоен хетеропреход и лазерни диоди с лентова структура (лазерни диоди), които се използват широко в оптичните комуникации, оптичните дискове, лазерните принтери, лазерните скенери и лазерните показалки (лазерни показалки). В момента те са най-произвежданите лазери. Предимствата на лазерните диоди са: висока ефективност, малък размер, леко тегло и ниска цена. По-специално, ефективността на типа с множество квантови ями е 20~40%, а на типа PN също достига няколко 15%~25%. Накратко, високата енергийна ефективност е най-голямата му характеристика. Освен това, неговата непрекъсната дължина на вълната на изход покрива диапазона от инфрачервена до видима светлина, а продукти с оптичен импулсен изход до 50W (ширина на импулса 100ns) също са комерсиализирани. Това е пример за лазер, който е много лесен за използване като лидар или източник на възбуждаща светлина. Според теорията за енергийните зони на твърдите тела, енергийните нива на електроните в полупроводниковите материали образуват енергийни зони. Високоенергийната е проводима зона, нискоенергийната е валентна зона, а двете зони са разделени от забранената зона. Когато неравновесните електрон-дупкови двойки, въведени в полупроводника, рекомбинират, освободената енергия се излъчва под формата на луминесценция, която е рекомбинационна луминесценция на носителите.
Предимства на полупроводниковите лазери: малък размер, леко тегло, надеждна работа, ниска консумация на енергия, висока ефективност и др.
2.4YAG лазер
YAG лазерът, вид лазер, е лазерна матрица с отлични комплексни свойства (оптика, механика и термични). Подобно на други твърдотелни лазери, основните компоненти на YAG лазерите са работен материал на лазера, източник на помпа и резонансна кухина. Въпреки това, поради различните видове активирани йони, легирани в кристала, различни източници на помпа и методи на помпане, различни структури на използваната резонансна кухина и други използвани функционални структурни устройства, YAG лазерите могат да бъдат разделени на много видове. Например, според формата на изходната вълна, те могат да бъдат разделени на YAG лазер с непрекъсната вълна, YAG лазер с повтаряща се честота и импулсен лазер и др.; според работната дължина на вълната, те могат да бъдат разделени на 1.06μm YAG лазер, YAG лазер с удвоена честота, Raman честотно изместен YAG лазер и настройваем YAG лазер и др.; според легирането, различните видове лазери могат да бъдат разделени на Nd:YAG лазери, YAG лазери, легирани с Ho, Tm, Er и др.; според формата на кристала, те се разделят на YAG лазери с форма на прът и форма на плоча; Според различните изходни мощности, те могат да бъдат разделени на високомощни и ниско- и средномощни. YAG лазер и др.
Машината за лазерно рязане с YAG разширява, отразява и фокусира импулсния лазерен лъч с дължина на вълната 1064 nm, след което излъчва и нагрява повърхността на материала. Повърхностната топлина се разпространява навътре чрез топлопроводимост, а ширината, енергията, пиковата мощност и повторението на лазерния импулс се контролират прецизно дигитално. Честотата и други параметри могат мигновено да разтопят, изпарят и изпарят материала, като по този начин се постига рязане, заваряване и пробиване по предварително определени траектории чрез CNC системата.
Характеристики: Тази машина има добро качество на лъча, висока ефективност, ниска цена, стабилност, безопасност, по-голяма прецизност и висока надеждност. Тя интегрира рязане, заваряване, пробиване и други функции в едно, което я прави идеално прецизно и ефикасно гъвкаво оборудване за обработка. Бърза скорост на обработка, висока ефективност, добри икономически ползи, малки прави прорези, гладка повърхност за рязане, голямо съотношение дълбочина към диаметър и минимална термична деформация от съотношението страни към ширина, и може да се обработва върху различни материали, като твърди, чупливи и меки. Няма проблем с износването или подмяната на инструментите по време на обработката, нито пък са необходими механични промени. Лесна е за автоматизация. Може да се реализира обработка при специални условия. Ефективността на помпата е висока, до около 20%. С увеличаване на ефективността топлинното натоварване на лазерната среда намалява, което значително подобрява лъча. Има дълъг живот, висока надеждност, малък размер и леко тегло и е подходяща за миниатюризационни приложения.
Приложение: Подходящ за лазерно рязане, заваряване и пробиване на метални материали: като въглеродна стомана, неръждаема стомана, легирана стомана, алуминий и сплави, мед и сплави, титан и сплави, никел-молибденови сплави и други материали. Широко използван в авиацията, космическата промишленост, оръжейната промишленост, корабоплаването, нефтохимическата промишленост, медицината, инструменталната промишленост, микроелектрониката, автомобилната промишленост и други индустрии. Не само качеството на обработка се подобрява, но и ефективността на работа се подобрява; освен това, YAG лазерът може да осигури точен и бърз метод за научни изследвания.
В сравнение с други лазери:
1. YAG лазерът може да работи както в импулсен, така и в непрекъснат режим. Неговият импулсен изход може да генерира къси и ултракъси импулси чрез Q-превключване и технология за заключване на режимите, което прави обхвата му на обработка по-голям от този на CO2 лазерите.
2. Дължината на вълната на изхода му е 1.06um, което е точно с един порядък по-малко от дължината на вълната на CO2 лазера от 10.06um, така че има висока ефективност на свързване с метал и добри обработващи характеристики.
3. YAG лазерът има компактна структура, леко тегло, лесна и надеждна употреба и ниски изисквания за поддръжка.
4. YAG лазерът може да бъде свързан с оптично влакно. С помощта на система за мултиплексиране с времево разделяне и мощностно разделяне, един лазерен лъч може лесно да се предава към множество работни станции или отдалечени работни станции, което улеснява гъвкавостта на лазерната обработка. Следователно, когато избирате лазер, трябва да вземете предвид различни параметри и вашите собствени реални нужди. Само по този начин лазерът може да постигне максимална ефективност. Импулсните Nd:YAG лазери, предоставяни от Xinte Optoelectronics, са подходящи за промишлени и научни приложения. Надеждните и стабилни импулсни Nd:YAG лазери осигуряват импулсен изход до 1,5 J при 1064 nm с честота на повторение до 100 Hz.
Време на публикуване: 17 май 2024 г.
