1.дисковий лазер
Пропозиція конструкції дискового лазера ефективно вирішила проблему теплового ефекту твердотільних лазерів і досягла ідеального поєднання високої середньої потужності, високої пікової потужності, високої ефективності та високої якості променя твердотільних лазерів. Дискові лазери стали незамінним новим лазерним джерелом світла для обробки в областях автомобілів, кораблів, залізниць, авіації, енергетики та інших галузях. Сучасна високопотужна дискова лазерна технологія має максимальну потужність 16 кіловат і якість променя 8 мм мілірадіан, що дозволяє дистанційне зварювання та лазерне широкоформатне високошвидкісне різання, що відкриває широкі перспективи для твердотільних лазерів у полевисокопотужна лазерна обробка. Ринок додатків.
Переваги дискових лазерів:
1. Модульна структура
Дисковий лазер має модульну структуру, і кожен модуль можна швидко замінити на місці. Система охолодження та світловодна система інтегровані з лазерним джерелом, мають компактну структуру, невелику площу та швидку установку та налагодження.
2. Відмінна якість променя та стандартизована
Усі дискові лазери TRUMPF потужністю понад 2 кВт мають продукт параметрів променя (BPP), стандартизований на рівні 8 мм/мрад. Лазер інваріантний до змін режиму роботи і сумісний з усією оптикою TRUMPF.
3. Оскільки розмір плями в дисковому лазері великий, щільність оптичної потужності, яку витримує кожен оптичний елемент, мала.
Поріг пошкодження покриття оптичних елементів зазвичай становить близько 500 МВт/см2, а поріг пошкодження кварцу становить 2-3 ГВт/см2. Щільність потужності в резонансній порожнині дискового лазера TRUMPF зазвичай становить менше 0,5 МВт/см2, а щільність потужності на сполучному волокні менше 30 МВт/см2. Така низька питома потужність не призведе до пошкодження оптичних компонентів і не викличе нелінійних ефектів, що забезпечує надійність роботи.
4. Прийняти систему управління зворотним зв'язком у режимі реального часу лазерної потужності.
Система контролю зі зворотним зв'язком у реальному часі може підтримувати стабільність потужності, що досягає Т-образного елемента, а результати обробки мають чудову повторюваність. Час попереднього нагріву дискового лазера майже дорівнює нулю, а регульований діапазон потужності становить 1%–100%. Оскільки дисковий лазер повністю вирішує проблему ефекту термолінзи, потужність лазера, розмір плями і кут розбіжності променя стабільні у всьому діапазоні потужностей, а хвильовий фронт променя не спотворюється.
5. Оптичне волокно можна підключати та працювати, поки лазер продовжує працювати.
Коли певне оптичне волокно виходить з ладу, під час заміни оптичного волокна вам потрібно лише закрити оптичний шлях оптичного волокна без відключення, а інші оптичні волокна зможуть продовжувати випромінювати лазерне світло. Заміна оптичного волокна проста в експлуатації, підключай і працюй, без будь-яких інструментів або регулювання вирівнювання. Біля входу з вулиці є пилозахисний пристрій, який суворо запобігає потраплянню пилу в зону оптичних компонентів.
6. Безпечний і надійний
Під час обробки, навіть якщо коефіцієнт випромінювання матеріалу, що обробляється, настільки високий, що лазерне світло відбивається назад у лазер, це не матиме жодного впливу на сам лазер чи ефект обробки, і не буде жодних обмежень щодо обробки матеріалу або довжина волокна. Безпека роботи лазера нагороджена німецьким сертифікатом безпеки.
7. Діодний модуль накачування простіше і швидше
Діодна матриця, встановлена на насосному модулі, також має модульну конструкцію. Модулі діодної матриці мають тривалий термін служби та гарантію 3 роки або 20 000 годин. Немає простою, незалежно від того, чи це планова заміна, чи негайна заміна через раптову несправність. Коли модуль виходить з ладу, система керування подає сигнал і автоматично збільшує струм інших модулів відповідно, щоб підтримувати вихідну потужність лазера постійною. Користувач може продовжувати працювати десятки або навіть десятки годин. Заміна насосних діодних модулів на виробництві дуже проста і не вимагає навчання оператора.
Волоконні лазери, як і інші лазери, складаються з трьох частин: підсилювального середовища (легованого волокна), яке може генерувати фотони, оптичної резонансної порожнини, яка дозволяє фотонам повертатися та резонансно підсилюватись у підсилювальному середовищі, і джерела накачування, яке збуджує фотонні переходи.
Особливості: 1. Оптичне волокно має високе співвідношення «площа поверхні/об’єм», хороший ефект розсіювання тепла та може працювати безперервно без примусового охолодження. 2. Як хвилевідне середовище, оптичне волокно має малий діаметр серцевини та схильне до високої щільності потужності всередині волокна. Тому волоконні лазери мають більш високу ефективність перетворення, нижчий поріг, вищий коефіцієнт посилення та меншу ширину лінії, і відрізняються від оптичного волокна. Втрати зв'язку невеликі. 3. Оскільки оптичні волокна мають добру гнучкість, волоконні лазери малі та гнучкі, компактні за структурою, економічно ефективні та легко інтегруються в системи. 4. Оптичне волокно також має досить багато настроюваних параметрів і селективності, і може отримати досить широкий діапазон налаштування, хорошу дисперсію та стабільність.
Класифікація волоконного лазера:
1. Волоконний лазер із легуванням рідкоземельних елементів
2. Рідкісноземельні елементи, додані у відносно зрілі активні оптичні волокна: ербій, неодим, празеодім, тулій та ітербій.
3. Короткий опис волоконно-стимульованого лазера комбінаційного розсіювання: волоконний лазер, по суті, є перетворювачем довжини хвилі, який може перетворювати довжину хвилі накачування в світло певної довжини хвилі та виводити його у формі лазера. З фізичної точки зору, принцип генерації підсилення світла полягає в забезпеченні робочого матеріалу світлом з довжиною хвилі, яку він може поглинати, щоб робочий матеріал міг ефективно поглинати енергію та активуватися. Таким чином, залежно від легуючого матеріалу відповідна довжина хвилі поглинання також різна, і насос. Вимоги до довжини хвилі світла також різні.
2.3 Напівпровідниковий лазер
Напівпровідниковий лазер був успішно збуджений у 1962 році та досяг безперервного виходу при кімнатній температурі в 1970 році. Пізніше, після вдосконалення, були розроблені лазери з подвійним гетеропереходом і лазерні діоди зі смужковою структурою (лазерні діоди), які широко використовуються в волоконно-оптичних комунікаціях, оптичних дисках, лазерні принтери, лазерні сканери та лазерні покажчики (лазерні указки). На даний момент вони є найбільш виробленими лазерами. Перевагами лазерних діодів є: висока ефективність, малі розміри, невелика вага і низька ціна. Зокрема, ефективність типу множинних квантових ям становить 20~40%, а типу PN також досягає кількох 15%~25%. Одним словом, висока енергоефективність є його головною особливістю. Крім того, його безперервна вихідна довжина хвилі охоплює діапазон від інфрачервоного до видимого світла, і продукти з оптичним вихідним імпульсом до 50 Вт (ширина імпульсу 100 нс) також були комерційно доступні. Це приклад лазера, який дуже легко використовувати як лідар або джерело збуджуючого світла. Відповідно до енергетичної зонної теорії твердих тіл енергетичні рівні електронів у напівпровідникових матеріалах утворюють енергетичні зони. Високоенергетична — це зона провідності, низькоенергетична — валентна зона, а дві зони розділені забороненою зоною. При рекомбінації нерівноважних електронно-діркових пар, введених у напівпровідник, вивільнена енергія випромінюється у вигляді люмінесценції, яка є рекомбінаційною люмінесценцією носіїв.
Переваги напівпровідникових лазерів: малі розміри, мала вага, надійна робота, низьке енергоспоживання, високий ККД тощо.
2.4YAG лазер
YAG-лазер, тип лазера, є лазерною матрицею з чудовими комплексними властивостями (оптичними, механічними та тепловими). Як і інші твердотільні лазери, основними компонентами YAG-лазерів є робочий матеріал лазера, джерело накачування та резонансна порожнина. Однак через різні типи активованих іонів, допованих у кристалі, різні джерела накачування та методи накачування, різні структури використовуваної резонансної порожнини та інші використовувані функціональні структурні пристрої YAG-лазери можна розділити на багато типів. Наприклад, за формою вихідного сигналу його можна розділити на YAG-лазер безперервної хвилі, YAG-лазер із повторюваною частотою та імпульсний лазер тощо; відповідно до робочої довжини хвилі його можна розділити на 1,06 мкм YAG-лазер, YAG-лазер із подвоєною частотою, YAG-лазер зі зсувом частоти Рамана та регульований YAG-лазер тощо; відповідно до легування Різні типи лазерів можна розділити на лазери Nd:YAG, лазери на YAG, леговані Ho, Tm, Er тощо; за формою кристала поділяються на стрижневі і пластинчасті YAG-лазери; відповідно до різної вихідної потужності їх можна розділити на потужні, малої та середньої потужності. YAG лазер та ін.
Машина для лазерного різання твердого YAG розширює, відбиває та фокусує імпульсний лазерний промінь із довжиною хвилі 1064 нм, потім випромінює та нагріває поверхню матеріалу. Поверхневе тепло дифундує всередину завдяки теплопровідності, а ширина, енергія, пікова потужність і повторення лазерного імпульсу точно контролюються цифровим способом. Частота та інші параметри можуть миттєво плавити, випаровувати та випаровувати матеріал, таким чином досягаючи різання, зварювання та свердління заздалегідь визначених траєкторій через систему ЧПК.
Характеристики: Ця машина має хорошу якість променя, високу ефективність, низьку вартість, стабільність, безпеку, більшу точність і високу надійність. Він поєднує різання, зварювання, свердління та інші функції в одному, що робить його ідеальним точним і ефективним гнучким обладнанням для обробки. Швидка швидкість обробки, висока ефективність, хороші економічні переваги, невеликі щілини з прямими краями, гладка поверхня різання, велике співвідношення глибини до діаметра та мінімальне співвідношення сторони до ширини термічної деформації, і може оброблятися на різних матеріалах, таких як тверді, крихкі , і м'який. Немає проблеми зносу інструменту або заміни під час обробки, а також немає механічних змін. Реалізувати автоматизацію легко. Він може здійснювати обробку в спеціальних умовах. ККД насоса високий, приблизно до 20%. З підвищенням ефективності теплове навантаження лазерного середовища зменшується, тому промінь значно покращується. Він має тривалий термін служби, високу надійність, невеликий розмір і малу вагу, і підходить для мініатюризації.
Застосування: підходить для лазерного різання, зварювання та свердління металевих матеріалів, таких як вуглецева сталь, нержавіюча сталь, легована сталь, алюміній та сплави, мідь та сплави, титан та сплави, нікель-молібденові сплави та інші матеріали. Широко використовується в авіаційній, аерокосмічній, збройній, корабельній, нафтохімічній, медичній, приладобудівній, мікроелектронній, автомобільній та інших галузях промисловості. Підвищується не тільки якість обробки, а й ефективність роботи; крім того, YAG-лазер також може забезпечити точний і швидкий метод дослідження для наукових досліджень.
Порівняно з іншими лазерами:
1. YAG лазер може працювати як в імпульсному, так і в безперервному режимах. Його імпульсний вихід може отримувати короткі імпульси та надкороткі імпульси за допомогою технології перемикання добротності та блокування режиму, що робить діапазон обробки більшим, ніж у CO2-лазерів.
2. Його вихідна довжина хвилі становить 1,06 мкм, що рівно на один порядок менше, ніж довжина хвилі CO2-лазера 10,06 мкм, тому він має високу ефективність зв’язку з металом і хорошу продуктивність обробки.
3. Лазер YAG має компактну структуру, малу вагу, легке та надійне використання та низькі вимоги до обслуговування.
4. YAG-лазер можна поєднати з оптичним волокном. За допомогою мультиплексної системи з розподілом за часом і по потужності один лазерний промінь можна легко передати на кілька робочих станцій або віддалених робочих станцій, що сприяє гнучкості лазерної обробки. Тому, вибираючи лазер, ви повинні враховувати різні параметри та власні потреби. Тільки в цьому випадку лазер може проявити максимальну ефективність. Імпульсні лазери Nd:YAG від Xinte Optoelectronics підходять для промислового та наукового застосування. Надійні та стабільні імпульсні лазери Nd:YAG забезпечують імпульсний вихід до 1,5 Дж при 1064 нм із частотою повторення до 100 Гц.
Час публікації: 17 травня 2024 р
