1. дыскавы лазер
Прапанаваная канцэпцыя дызайну дыскавага лазера эфектыўна вырашыла праблему цеплавога эфекту цвёрдацельных лазераў і дасягнула ідэальнага спалучэння высокай сярэдняй магутнасці, высокай пікавай магутнасці, высокай эфектыўнасці і высокай якасці прамяня цвёрдацельных лазераў. Дыскавыя лазеры сталі незаменнай новай крыніцай лазернага святла для апрацоўкі ў аўтамабільнай, карабельнай, чыгуначнай, авіяцыйнай, энергетычнай і іншых галінах. Сучасная тэхналогія высокамагутных дыскавых лазераў мае максімальную магутнасць 16 кілават і якасць прамяня 8 мм у мілірадыянах, што дазваляе выконваць дыстанцыйную зварку з дапамогай робатавага лазера і лазерную рэзку вялікага фармату з высокай хуткасцю, адкрываючы шырокія перспектывы для цвёрдацельных лазераў у гэтай галіне.апрацоўка магутным лазерамРынак прыкладанняў.
Перавагі дыскавых лазераў:
1. Модульная структура
Дыскавы лазер мае модульную структуру, і кожны модуль можна хутка замяніць на месцы. Сістэма астуджэння і сістэма святловода інтэграваныя з лазернай крыніцай, што забяспечвае кампактную структуру, невялікія памеры і дазваляе хутка ўсталёўвацца і адладжвацца.
2. Выдатная якасць прамяня і стандартызацыя
Усе дыскавыя лазеры TRUMPF магутнасцю больш за 2 кВт маюць твор параметраў прамяня (BPP), стандартызаваны на ўзроўні 8 мм/мрад. Лазер не зменлівы да змен рэжыму працы і сумяшчальны з усёй оптыкай TRUMPF.
3. Паколькі памер плямы ў дыскавым лазеры вялікі, шчыльнасць аптычнай магутнасці, якую выпраменьвае кожны аптычны элемент, невялікая.
Парог пашкоджання пакрыцця аптычных элементаў звычайна складае каля 500 МВт/см2, а парог пашкоджання кварца — 2-3 ГВт/см2. Шчыльнасць магутнасці ў рэзанансным рэзанатары дыскавага лазера TRUMPF звычайна меншая за 0,5 МВт/см2, а шчыльнасць магутнасці на злучальным валакне меншая за 30 МВт/см2. Такая нізкая шчыльнасць магутнасці не прывядзе да пашкоджання аптычных кампанентаў і не будзе ствараць нелінейных эфектаў, што забяспечвае надзейнасць працы.
4. Выкарыстоўвайце сістэму кіравання зваротнай сувяззю ў рэжыме рэальнага часу з лазернай магутнасцю.
Сістэма кіравання з зваротнай сувяззю ў рэжыме рэальнага часу дазваляе падтрымліваць стабільнасць магутнасці, якая паступае на Т-вобразны элемент, і вынікі апрацоўкі маюць выдатную паўтаральнасць. Час папярэдняга нагрэву дыскавага лазера практычна роўны нулю, а дыяпазон рэгулявання магутнасці складае ад 1% да 100%. Паколькі дыскавы лазер цалкам вырашае праблему эфекту цеплавой лінзы, магутнасць лазера, памер плямы і кут разыходжання прамяня стабільныя ва ўсім дыяпазоне магутнасці, а хвалевы фронт прамяня не скажаецца.
5. Аптычнае валакно можна падключыць і выкарыстоўваць, пакуль лазер працягвае працаваць.
Калі пэўнае аптычнае валакно выходзіць з ладу, пры замене аптычнага валакна вам трэба толькі перакрыць аптычны шлях аптычнага валакна без адключэння, і іншыя аптычныя валокны могуць працягваць выпраменьваць лазерны выпрамень. Замена аптычнага валакна простая ў эксплуатацыі, падключаецца і працуе, не патрабуе якіх-небудзь інструментаў або рэгулявання выраўноўвання. На ўваходзе на вуліцу ёсць пыланепранікальная прылада, каб строга прадухіліць трапленне пылу ў зону аптычных кампанентаў.
6. Бяспечны і надзейны
Падчас апрацоўкі, нават калі эмісійная здольнасць апрацоўванага матэрыялу настолькі высокая, што лазернае святло адлюстроўваецца назад у лазер, гэта не будзе мець ніякага ўплыву на сам лазер або эфект апрацоўкі, і не будзе ніякіх абмежаванняў на апрацоўку матэрыялу або даўжыню валакна. Бяспека лазернай працы атрымала нямецкі сертыфікат бяспекі.
7. Модуль накачкі дыёда прасцейшы і хутчэйшы
Дыёдная масіўка, усталяваная на модулі накачкі, таксама мае модульную канструкцыю. Модулі дыёднай масівы маюць працяглы тэрмін службы і гарантыю 3 гады або 20 000 гадзін. Прастоі не патрабуюцца, незалежна ад таго, ці гэта планавая замена, ці неадкладная замена з-за раптоўнай паломкі. Пры выхадзе з ладу модуля сістэма кіравання падае сігнал трывогі і аўтаматычна павялічвае ток іншых модуляў адпаведным чынам, каб падтрымліваць пастаяннае выпраменьванне лазера. Карыстальнік можа працягваць працаваць дзесяць ці нават дзясяткі гадзін. Замена модуляў дыёдаў накачкі на вытворчай пляцоўцы вельмі простая і не патрабуе навучання аператара.
Валакновыя лазеры, як і іншыя лазеры, складаюцца з трох частак: асяроддзя ўзмацнення (легаванага валакна), якое можа генераваць фатоны, аптычнага рэзананснага рэзанатара, які дазваляе фатонам вяртацца назад і рэзанансна ўзмацняцца ў асяроддзі ўзмацнення, і крыніцы накачкі, якая ўзбуджае фатонныя пераходы.
Асаблівасці: 1. Аптычнае валакно мае высокае суадносіны «плошча паверхні да аб'ёму», добры эфект цеплааддачы і можа працаваць бесперапынна без прымусовага астуджэння. 2. Як хваляводнае асяроддзе, аптычнае валакно мае малы дыяметр стрыжня і схільнае да высокай шчыльнасці магутнасці ўнутры валакна. Такім чынам, валаконныя лазеры маюць больш высокую эфектыўнасць пераўтварэння, ніжэйшы парог, большы каэфіцыент узмацнення і меншую шырыню лініі, і адрозніваюцца ад аптычнага валакна невялікімі стратамі сувязі. 3. Паколькі аптычныя валокны маюць добрую гнуткасць, валаконныя лазеры невялікія і гнуткія, кампактныя па структуры, эканамічна эфектыўныя і лёгка інтэгруюцца ў сістэмы. 4. Аптычнае валакно таксама мае даволі шмат наладжвальных параметраў і селектыўнасці, і можа атрымаць даволі шырокі дыяпазон налады, добрую дысперсію і стабільнасць.
Класіфікацыя валаконнага лазера:
1. Валакновы лазер, легаваны рэдказямельнымі элементамі
2. Рэдказямельныя элементы, легаваныя ў адносна развітых актыўных аптычных валокнах: эрбій, неадым, празеадым, тулій і ітэрбій.
3. Кароткі змест валаконнага стымуляванага раманаўскага лазера: Валакновы лазер, па сутнасці, з'яўляецца пераўтваральнікам даўжыні хвалі, які можа пераўтвараць даўжыню хвалі накачкі ў святло пэўнай даўжыні хвалі і выдаваць яго ў выглядзе лазера. З фізічнага пункту гледжання, прынцып генерацыі ўзмацнення святла заключаецца ў тым, каб забяспечваць рабочы матэрыял святлом даўжыні хвалі, якую ён можа паглынуць, каб рабочы матэрыял мог эфектыўна паглынаць энергію і актывавацца. Такім чынам, у залежнасці ад легіруючага матэрыялу, адпаведная даўжыня хвалі паглынання таксама адрозніваецца, і патрабаванні да даўжыні хвалі святла накачкі таксама адрозніваюцца.
2.3 Паўправадніковы лазер
Паўправадніковы лазер быў паспяхова ўзбуджаны ў 1962 годзе і дасягнуў бесперапыннай выхадной магутнасці пры пакаёвай тэмпературы ў 1970 годзе. Пазней, пасля ўдасканаленняў, былі распрацаваны лазеры з падвойным гетэрапераходам і лазерныя дыёды з паласавай структурай (лазерныя дыёды), якія шырока выкарыстоўваюцца ў валаконна-аптычнай сувязі, аптычных дысках, лазерных прынтарах, лазерных сканерах і лазерных указках (лазерных указках). У цяперашні час яны з'яўляюцца найбольш выпускаемымі лазерамі. Перавагі лазерных дыёдаў: высокая эфектыўнасць, малы памер, малая вага і нізкая цана. У прыватнасці, эфектыўнасць тыпу з некалькімі квантавымі ямамі складае 20~40%, а тыпу PN таксама дасягае некалькіх 15%~25%. Карацей кажучы, высокая энергаэфектыўнасць з'яўляецца яго найбольшай асаблівасцю. Акрамя таго, яго бесперапынная даўжыня хвалі выхаднога выпраменьвання ахоплівае дыяпазон ад інфрачырвонага да бачнага святла, і таксама былі камерцыялізаваны прадукты з аптычным імпульсным выхадам да 50 Вт (шырыня імпульсу 100 нс). Гэта прыклад лазера, які вельмі лёгка выкарыстоўваць у якасці лідара або крыніцы ўзбуджальнага святла. Згодна з тэорыяй энергетычных зон цвёрдых цел, энергетычныя ўзроўні электронаў у паўправадніковых матэрыялах утвараюць энергетычныя зоны. Высокаэнергетычная зона — гэта зона праводнасці, нізкаэнергетычная — валентная зона, а дзве зоны падзеленыя забароненай зонай. Калі нераўнаважныя электронна-дзіркавыя пары, уведзеныя ў паўправаднік, рэкамбінуюць, вызваленая энергія выпраменьваецца ў выглядзе люмінесцэнцыі, якая з'яўляецца рэкамбінацыйнай люмінесцэнцыяй носьбітаў зарада.
Перавагі паўправадніковых лазераў: малыя памеры, малая вага, надзейная праца, нізкае энергаспажыванне, высокая эфектыўнасць і г.д.
2.4YAG-лазер
YAG-лазер — гэта тып лазера, які мае выдатныя комплексныя ўласцівасці (оптычныя, механічныя і цеплавыя). Як і ў іншых цвёрдацельных лазераў, асноўнымі кампанентамі YAG-лазераў з'яўляюцца рабочы матэрыял лазера, крыніца накачкі і рэзанансны рэзанатар. Аднак з-за розных тыпаў актываваных іонаў, легаваных у крышталі, розных крыніц накачкі і метадаў накачкі, розных структур рэзананснага рэзанатара і іншых функцыянальных структурных прылад, якія выкарыстоўваюцца, YAG-лазеры можна падзяліць на мноства тыпаў. Напрыклад, у залежнасці ад формы выходнай хвалі яны могуць быць падзелены на YAG-лазеры бесперапыннай хвалі, YAG-лазеры паўтаральнай частаты і імпульсныя лазеры і г.д.; у залежнасці ад даўжыні хвалі яны могуць быць падзелены на 1,06 мкм YAG-лазеры, YAG-лазеры з падвойнай частатой, YAG-лазеры з раманаўскай частатой і перабудоўваемыя YAG-лазеры і г.д.; у залежнасці ад легавання Розныя тыпы лазераў можна падзяліць на Nd:YAG-лазеры, YAG-лазеры, легаваныя Ho, Tm, Er і г.д.; у залежнасці ад формы крышталя яны падзяляюцца на стрыжневыя і пласціністыя YAG-лазеры; у залежнасці ад рознай выходнай магутнасці іх можна падзяліць на вялікую магутнасць і малую і сярэднюю магутнасць. YAG-лазер і г.д.
Лазерная рэзка цвёрдага металу YAG пашырае, адлюстроўвае і факусуе імпульсны лазерны прамень з даўжынёй хвалі 1064 нм, затым выпраменьвае і награвае паверхню матэрыялу. Павярхоўнае цяпло распаўсюджваецца ўнутр праз цеплаправоднасць, а шырыня, энергія, пікавая магутнасць і паўтарэнне лазернага імпульсу дакладна кантралююцца лічбава. Частата і іншыя параметры дазваляюць імгненна плавіць, выпараць і выпараць матэрыял, тым самым дасягаючы рэзкі, зваркі і свідравання па зададзеных траекторыях з дапамогай сістэмы ЧПУ.
Асаблівасці: Гэтая машына мае добрую якасць прамяня, высокую эфектыўнасць, нізкі кошт, стабільнасць, бяспеку, павышаную дакладнасць і высокую надзейнасць. Яна аб'ядноўвае рэзку, зварку, свідраванне і іншыя функцыі ў адну, што робіць яе ідэальным дакладным і эфектыўным гнуткім апрацоўчым абсталяваннем. Высокая хуткасць апрацоўкі, высокая эфектыўнасць, добрыя эканамічныя перавагі, невялікія прамыя прарэзы, гладкая паверхня рэзання, вялікае суадносіны глыбіні да дыяметра і мінімальнае суадносіны бакоў да шырыні пры тэрмічнай дэфармацыі, і можа апрацоўваць розныя матэрыялы, такія як цвёрдыя, далікатныя і мяккія. Няма праблем са зносам або заменай інструмента падчас апрацоўкі, і няма механічных змен. Лёгка рэалізуецца аўтаматызацыя. Яна можа ажыццяўляць апрацоўку ў спецыяльных умовах. Эфектыўнасць помпы высокая, да 20%. Па меры павышэння эфектыўнасці цеплавая нагрузка лазернага асяроддзя памяншаецца, таму прамень значна паляпшаецца. Яна мае працяглы тэрмін службы, высокую надзейнасць, невялікія памеры і лёгкую вагу, і падыходзіць для мініяцюрызацыі.
Ужыванне: Падыходзіць для лазернай рэзкі, зваркі і свідравання металічных матэрыялаў: такіх як вугляродзістая сталь, нержавеючая сталь, легаваная сталь, алюміній і сплавы, медзь і сплавы, тытан і сплавы, нікель-малібдэнавыя сплавы і іншыя матэрыялы. Шырока выкарыстоўваецца ў авіяцыі, аэракасмічнай прамысловасці, вытворчасці зброі, караблёў, нафтахімічнай, медыцынскай, прыборабудаўнічай, мікраэлектроннай, аўтамабільнай і іншых галінах прамысловасці. Паляпшаецца не толькі якасць апрацоўкі, але і эфектыўнасць працы; акрамя таго, YAG-лазер можа забяспечыць дакладны і хуткі метад навуковых даследаванняў.
У параўнанні з іншымі лазерамі:
1. YAG-лазер можа працаваць як у імпульсным, так і ў бесперапынным рэжымах. Дзякуючы тэхналогіі Q-пераключэння і блакавання рэжымаў, яго імпульсны выхад дазваляе атрымліваць кароткія і ультракароткія імпульсы, што павялічвае дыяпазон яго апрацоўкі ў параўнанні з CO2-лазерамі.
2. Яго выходная даўжыня хвалі складае 1,06 мкм, што роўна на парадак менш за даўжыню хвалі CO2-лазера, якая складае 10,06 мкм, таму ён мае высокую эфектыўнасць сувязі з металам і добрую апрацоўчую прадукцыйнасць.
3. YAG-лазер мае кампактную канструкцыю, лёгкую вагу, просты і надзейны ў выкарыстанні, а таксама нізкія патрабаванні да тэхнічнага абслугоўвання.
4. YAG-лазер можна падключыць да аптычнага валакна. З дапамогай сістэмы часовага падзелу і дзялення магутнасці адзін лазерны прамень можна лёгка перадаваць на некалькі працоўных станцый або аддаленых працоўных станцый, што спрыяе гнуткасці лазернай апрацоўкі. Такім чынам, пры выбары лазера неабходна ўлічваць розныя параметры і ўласныя рэальныя патрэбы. Толькі такім чынам лазер можа праявіць сваю максімальную эфектыўнасць. Імпульсныя Nd:YAG-лазеры, якія пастаўляюцца Xinte Optoelectronics, падыходзяць для прамысловых і навуковых прымяненняў. Надзейныя і стабільныя імпульсныя Nd:YAG-лазеры забяспечваюць імпульсную выхадную магутнасць да 1,5 Дж пры 1064 нм з частатой паўтарэння да 100 Гц.
Час публікацыі: 17 мая 2024 г.
