1.disco láser
A proposta do concepto de deseño Disk Laser resolveu eficazmente o problema do efecto térmico dos láseres de estado sólido e conseguiu a combinación perfecta de alta potencia media, alta potencia de pico, alta eficiencia e alta calidade do feixe dos láseres de estado sólido. Os láseres de disco convertéronse nunha nova fonte de luz láser insubstituíble para procesar nos campos de automóbiles, barcos, ferrocarrís, aviación, enerxía e outros campos. A tecnoloxía láser de disco de alta potencia actual ten unha potencia máxima de 16 quilovatios e unha calidade de feixe de 8 milímetros de miliradiáns, o que permite a soldadura remota con láser robot e o corte a alta velocidade con láser de gran formato, abrindo amplas perspectivas para os láseres de estado sólido en o campo deprocesamento láser de alta potencia. Mercado de aplicacións.
Vantaxes dos láseres de disco:
1. Estrutura modular
O disco láser adopta unha estrutura modular e cada módulo pódese substituír rapidamente no lugar. O sistema de refrixeración e o sistema de guía de luz están integrados coa fonte láser, cunha estrutura compacta, pegada pequena e rápida instalación e depuración.
2. Excelente calidade do feixe e estandarizado
Todos os láseres de disco TRUMPF de máis de 2 kW teñen un produto de parámetros de feixe (BPP) estandarizado en 8 mm/mrad. O láser é invariable aos cambios no modo de funcionamento e é compatible con todas as ópticas TRUMPF.
3. Dado que o tamaño do punto no láser de disco é grande, a densidade de potencia óptica soportada por cada elemento óptico é pequena.
O limiar de dano do revestimento do elemento óptico adoita ser duns 500 MW/cm2, e o limiar de dano do cuarzo é de 2-3 GW/cm2. A densidade de potencia na cavidade resonante do láser de disco TRUMPF adoita ser inferior a 0,5 MW/cm2, e a densidade de potencia na fibra de acoplamento é inferior a 30 MW/cm2. Unha densidade de potencia tan baixa non causará danos aos compoñentes ópticos e non producirá efectos non lineais, garantindo así a fiabilidade operativa.
4. Adopte un sistema de control de retroalimentación en tempo real de potencia láser.
O sistema de control de retroalimentación en tempo real pode manter estable a potencia que chega á peza en T e os resultados do procesamento teñen unha excelente repetibilidade. O tempo de prequecemento do disco láser é case cero e o rango de potencia axustable é do 1% ao 100%. Dado que o láser de disco resolve completamente o problema do efecto da lente térmica, a potencia do láser, o tamaño do punto e o ángulo de diverxencia do feixe son estables dentro de todo o rango de potencia e a fronte de onda do feixe non sofre distorsión.
5. A fibra óptica pode ser plug-and-play mentres o láser segue funcionando.
Cando falla unha determinada fibra óptica, ao substituír a fibra óptica, só precisa pechar o camiño óptico da fibra óptica sen apagar, e outras fibras ópticas poden seguir emitindo luz láser. A substitución da fibra óptica é fácil de operar, plug and play, sen ningunha ferramenta nin axuste de aliñamento. Hai un dispositivo a proba de po na entrada da rúa para evitar estrictamente que o po entre na zona dos compoñentes ópticos.
6. Seguro e fiable
Durante o procesamento, aínda que a emisividade do material que se está a procesar é tan alta que a luz do láser se reflicte de novo no láser, non terá ningún efecto sobre o propio láser nin sobre o efecto de procesamento, e non haberá restricións para o procesamento do material ou lonxitude da fibra. A seguridade do funcionamento do láser recibiu o certificado de seguridade alemán.
7. O módulo de díodo de bombeo é máis sinxelo e rápido
A matriz de diodos montada no módulo de bombeo tamén é de construción modular. Os módulos de matriz de diodos teñen unha longa vida útil e teñen unha garantía de 3 anos ou 20.000 horas. Non se require tempo de inactividade tanto se se trata dunha substitución planificada como dunha substitución inmediata debido a un fallo súbito. Cando un módulo falla, o sistema de control alarmará e aumentará automaticamente a corrente doutros módulos adecuadamente para manter constante a potencia de saída do láser. O usuario pode seguir traballando durante dez ou incluso ducias de horas. Substituír os módulos de díodos de bombeo no lugar de produción é moi sinxelo e non require formación do operador.
Os láseres de fibra, do mesmo xeito que outros láseres, están compostos por tres partes: un medio de ganancia (fibra dopada) que pode xerar fotóns, unha cavidade resonante óptica que permite que os fotóns sexan retroalimentados e amplificados de forma resonante no medio de ganancia e unha fonte de bomba que excita. transicións de fotóns.
Características: 1. A fibra óptica ten unha alta relación "superficie/volume", un bo efecto de disipación de calor e pode funcionar continuamente sen arrefriamento forzado. 2. Como medio de guía de ondas, a fibra óptica ten un diámetro de núcleo pequeno e é propensa a unha alta densidade de potencia dentro da fibra. Polo tanto, os láseres de fibra teñen unha maior eficiencia de conversión, un limiar máis baixo, unha maior ganancia e un ancho de liña máis estreito e son diferentes da fibra óptica. A perda de acoplamento é pequena. 3. Debido a que as fibras ópticas teñen unha boa flexibilidade, os láseres de fibra son pequenos e flexibles, de estrutura compacta, rendibles e fáciles de integrar nos sistemas. 4. A fibra óptica tamén ten moitos parámetros axustables e selectividade, e pode obter un rango de sintonía bastante amplo, boa dispersión e estabilidade.
Clasificación do láser de fibra:
1. Láser de fibra dopada con terras raras
2. Elementos de terras raras dopados en fibras ópticas activas relativamente maduras na actualidade: erbio, neodimio, praseodimio, tulio e iterbio.
3. Resumo do láser de dispersión Raman estimulado por fibra: o láser de fibra é esencialmente un conversor de lonxitude de onda, que pode converter a lonxitude de onda da bomba en luz dunha lonxitude de onda específica e emitilo en forma de láser. Desde o punto de vista físico, o principio de xerar amplificación da luz é proporcionar ao material de traballo unha luz dunha lonxitude de onda que poida absorber, para que o material de traballo poida absorber enerxía e activarse de forma eficaz. Polo tanto, dependendo do material dopador, a lonxitude de onda de absorción correspondente tamén é diferente e a bomba. Os requisitos para a lonxitude de onda da luz tamén son diferentes.
2.3 Láser semicondutor
O láser de semicondutores foi excitado con éxito en 1962 e logrou unha produción continua a temperatura ambiente en 1970. Despois, despois de melloras, desenvolvéronse láseres de dobre heteroxunción e díodos láser con estrutura en franxas (diodos láser), que son amplamente utilizados en comunicacións de fibra óptica, discos ópticos, impresoras láser, escáneres láser e punteiros láser (punteiros láser). Actualmente son o láser máis producido. As vantaxes dos díodos láser son: alta eficiencia, tamaño pequeno, peso lixeiro e baixo prezo. En particular, a eficiencia do tipo de pozo cuántico múltiple é do 20 ~ 40%, e o tipo PN tamén alcanza varios 15 ~ 25%. En resumo, a alta eficiencia enerxética é a súa principal característica. Ademais, a súa lonxitude de onda de saída continua abrangue dende a luz infravermella ata a visible, e tamén se comercializaron produtos con saída de pulso óptico de ata 50 W (ancho de pulso 100 ns). É un exemplo de láser que é moi sinxelo de usar como fonte de luz lidar ou de excitación. Segundo a teoría de bandas de enerxía dos sólidos, os niveis de enerxía dos electróns nos materiais semicondutores forman bandas de enerxía. A de alta enerxía é a banda de condución, a de baixa enerxía é a banda de valencia e as dúas bandas están separadas pola banda prohibida. Cando os pares electróns-buracos non en equilibrio introducidos no semicondutor recombínanse, a enerxía liberada irradiase en forma de luminiscencia, que é a luminiscencia de recombinación dos portadores.
Vantaxes dos láseres semicondutores: tamaño pequeno, peso lixeiro, funcionamento fiable, baixo consumo de enerxía, alta eficiencia, etc.
2.4Láser YAG
Láser YAG, un tipo de láser, é unha matriz láser con excelentes propiedades completas (óptica, mecánica e térmica). Do mesmo xeito que outros láseres sólidos, os compoñentes básicos dos láseres YAG son o material de traballo do láser, a fonte da bomba e a cavidade resonante. Non obstante, debido aos diferentes tipos de ións activados dopados no cristal, diferentes fontes de bombeo e métodos de bombeo, diferentes estruturas da cavidade resonante utilizadas e outros dispositivos estruturais funcionais utilizados, os láseres YAG pódense dividir en moitos tipos. Por exemplo, segundo a forma de onda de saída, pódese dividir en láser YAG de onda continua, láser YAG de frecuencia repetida e láser de pulso, etc.; segundo a lonxitude de onda de funcionamento, pódese dividir en láser YAG de 1,06 μm, láser YAG dobrado en frecuencia, láser YAG con desprazamento de frecuencia Raman e láser YAG sintonizable, etc.; segundo a dopaxe Pódense dividir diferentes tipos de láseres en láseres Nd:YAG, láseres YAG dopados con Ho, Tm, Er, etc.; segundo a forma do cristal, divídense en láseres YAG en forma de vara e en forma de lousa; segundo as diferentes potencias de saída, pódense dividir en potencia alta e potencia pequena e mediana. láser YAG, etc.
A máquina de corte con láser YAG sólida expande, reflicte e enfoca o feixe láser pulsado cunha lonxitude de onda de 1064 nm, despois irradia e quenta a superficie do material. A calor da superficie difúndese cara ao interior a través da condución térmica, e o ancho, a enerxía, a potencia máxima e a repetición do pulso láser son controlados dixitalmente con precisión. A frecuencia e outros parámetros poden fundir, vaporizar e evaporar o material instantáneamente, logrando así cortar, soldar e perforar traxectorias predeterminadas a través do sistema CNC.
Características: esta máquina ten unha boa calidade de feixe, alta eficiencia, baixo custo, estabilidade, seguridade, máis precisión e alta fiabilidade. Integra funcións de corte, soldadura, perforación e outras nunha soa, o que o converte nun equipo de procesamento flexible e de precisión ideal. Velocidade de procesamento rápida, alta eficiencia, bos beneficios económicos, pequenas fendas de bordo recto, superficie de corte lisa, gran relación de profundidade a diámetro e deformación térmica mínima de relación aspecto-ancho, e pódese procesar en varios materiais como duros e fráxiles. , e suave. Non hai ningún problema de desgaste da ferramenta ou substitución no procesado, e non hai cambios mecánicos. É doado realizar a automatización. Pode realizar o procesamento en condicións especiais. A eficiencia da bomba é alta, ata preto do 20%. A medida que aumenta a eficiencia, a carga de calor do medio láser diminúe, polo que o feixe mellora moito. Ten unha longa calidade de vida, alta fiabilidade, tamaño pequeno e peso lixeiro, e é axeitado para aplicacións de miniaturización.
Aplicación: Axeitado para corte con láser, soldadura e perforación de materiais metálicos: como aceiro carbono, aceiro inoxidable, aliaxe de aceiro, aluminio e aliaxes, cobre e aliaxes, titanio e aliaxes, aliaxes de níquel-molibdeno e outros materiais. Amplamente utilizado na aviación, aeroespacial, armamento, barcos, petroquímica, medicina, instrumentación, microelectrónica, automóbil e outras industrias. Non só se mellora a calidade do procesamento, senón que tamén se mellora a eficiencia do traballo; ademais, o láser YAG tamén pode proporcionar un método de investigación preciso e rápido para a investigación científica.
En comparación con outros láseres:
1. O láser YAG pode funcionar tanto en modo de pulso como en modo continuo. A súa saída de pulsos pode obter pulsos curtos e ultracurtos mediante a tecnoloxía de conmutación Q e bloqueo de modo, facendo así que o seu rango de procesamento sexa maior que o dos láseres de CO2.
2. A súa lonxitude de onda de saída é de 1,06 um, que é exactamente unha orde de magnitude menor que a lonxitude de onda do láser CO2 de 10,06 um, polo que ten unha alta eficiencia de acoplamento co metal e un bo rendemento de procesamento.
3. O láser YAG ten unha estrutura compacta, peso lixeiro, uso fácil e fiable e baixos requisitos de mantemento.
4. O láser YAG pódese acoplar con fibra óptica. Coa axuda do sistema múltiplex de división de tempo e división de potencia, un raio láser pódese transmitir facilmente a varias estacións de traballo ou estacións de traballo remotas, o que facilita a flexibilidade do procesamento con láser. Polo tanto, ao seleccionar un láser, debes ter en conta varios parámetros e as túas propias necesidades reais. Só así o láser pode exercer a súa máxima eficiencia. Os láseres Nd:YAG pulsados proporcionados por Xinte Optoelectronics son axeitados para aplicacións industriais e científicas. Os láseres Nd:YAG pulsados fiables e estables proporcionan unha saída de pulso de ata 1,5 J a 1064 nm con taxas de repetición de ata 100 Hz.
Hora de publicación: 17-maio-2024
