1. ketaslaser
Ketaslaseri disainikontseptsiooni ettepanek lahendas tõhusalt tahkislaserite termilise efekti probleemi ja saavutas tahkislaserite kõrge keskmise võimsuse, kõrge tippvõimsuse, kõrge efektiivsuse ja kõrge kiirekvaliteedi täiusliku kombinatsiooni. Ketaslaserid on muutunud asendamatuks uueks laservalgusallikaks töötlemiseks autotööstuses, laevanduses, raudteetööstuses, lennunduses, energeetikas ja muudes valdkondades. Praeguse suure võimsusega ketaslasertehnoloogia maksimaalne võimsus on 16 kilovatti ja kiirekvaliteet 8 mm milliradiaani, mis võimaldab robotlaseriga kaugkeevitust ja suureformaadilist laserkiirlõikust, avades tahkislaseritele laialdased väljavaated tööstuses.suure võimsusega lasertöötlusRakenduste turg.
Ketaslaserite eelised:
1. Modulaarne struktuur
Ketaslaser on moodulstruktuuriga ja iga moodulit saab kohapeal kiiresti vahetada. Jahutussüsteem ja valgusjuhtsüsteem on integreeritud laserallikaga, mistõttu on sellel kompaktne struktuur, väike jalajälg ning kiire paigaldus ja veatuvastus.
2. Suurepärane tala kvaliteet ja standardiseeritud
Kõigil üle 2 kW võimsusega TRUMPF-i ketaslaseritel on kiire parameetrite korrutis (BPP) standardiseeritud 8 mm/mrad väärtusele. Laser ei muutu töörežiimi muutuste suhtes ja ühildub kõigi TRUMPF-i optikaseadmetega.
3. Kuna ketaslaseril on täpi suurus suur, on iga optilise elemendi talutav optiline võimsustihedus väike.
Optilise elemendi katte kahjustuslävi on tavaliselt umbes 500 MW/cm2 ja kvartsi kahjustuslävi on 2–3 GW/cm2. TRUMPF-i ketaslaseri resonantsõõnsuse võimsustihedus on tavaliselt alla 0,5 MW/cm2 ja sidestuskiu võimsustihedus on alla 30 MW/cm2. Nii madal võimsustihedus ei kahjusta optilisi komponente ega tekita mittelineaarseid efekte, tagades seega töökindluse.
4. Võtke kasutusele laservõimsuse reaalajas tagasiside juhtimissüsteem.
Reaalajas tagasiside juhtimissüsteem suudab hoida T-detailini jõudva võimsuse stabiilsena ning töötlemistulemustel on suurepärane korduvus. Ketaslaseri eelsoojendusaeg on peaaegu null ja reguleeritav võimsusvahemik on 1–100%. Kuna ketaslaser lahendab täielikult termilise läätse efekti probleemi, on laseri võimsus, täpi suurus ja kiire hajumisnurk kogu võimsusvahemikus stabiilsed ning kiire lainefront ei moondu.
5. Optiline kiud saab olla laseri töötamise ajal pistikprogrammiga ühendatav.
Kui teatud optiline kiud rikki läheb, tuleb optilise kiu vahetamisel ainult optilise kiu optiline tee sulgeda ilma süsteemi välja lülitamata, nii et teised optilised kiud saavad laserkiirt edasi edastada. Optilise kiu vahetamine on lihtne, seda on lihtne kasutada, see on ühendatav ja seda ei ole vaja tööriistade või joonduse reguleerimiseta. Tänava sissepääsu juures on tolmukindel seade, mis rangelt takistab tolmu sattumist optilise komponendi piirkonda.
6. Ohutu ja usaldusväärne
Töötlemise ajal, isegi kui töödeldava materjali kiirgusvõime on nii kõrge, et laserkiir peegeldub tagasi laserisse, ei mõjuta see laserit ennast ega töötlemisefekti ning materjali töötlemisele või kiudude pikkusele ei ole piiranguid. Laseri töö ohutusele on omistatud Saksa ohutussertifikaat.
7. Pumpamise dioodi moodul on lihtsam ja kiirem
Pumbamoodulile paigaldatud dioodimassiiv on samuti moodulkonstruktsiooniga. Dioodimassiivmoodulitel on pikk kasutusiga ja neile kehtib 3-aastane või 20 000-tunnine garantii. Seisakuid ei ole vaja nii plaanilise kui ka ootamatu rikke tõttu kohese asendamise korral. Mooduli rikke korral annab juhtimissüsteem alarmi ja suurendab automaatselt teiste moodulite voolutugevust, et hoida laseri väljundvõimsus konstantsena. Kasutaja saab jätkata tööd kümme või isegi kümneid tunde. Pumbamoodulite vahetamine tootmiskohas on väga lihtne ega vaja operaatori koolitust.
2.2Kiudlaser
Nagu teisedki laserid, koosnevad kiudlaserid kolmest osast: võimenduskeskkonnast (legeeritud kiust), mis suudab genereerida footoneid, optilisest resonantsõõnsusest, mis võimaldab footoneid tagasi suunata ja võimenduskeskkonnas resonantselt võimendada, ning pumbaallikast, mis ergastab footonite üleminekuid.
Omadused: 1. Optilisel kiul on kõrge pindala ja ruumala suhe, hea soojuse hajumisefekt ning see suudab pidevalt töötada ilma sundjahutuseta. 2. Lainejuhtiva keskkonnana on optilisel kiul väike südamiku läbimõõt ja see on altid suurele võimsustihedusele kiu sees. Seetõttu on kiudlaseril suurem muundamise efektiivsus, madalam läviväärtus, suurem võimendus ja kitsam joone laius ning see erineb optilisest kiust. Sidestuskaod on väikesed. 3. Kuna optilistel kiududel on hea paindlikkus, on kiudlaserid väikesed ja paindlikud, kompaktse konstruktsiooniga, kulutõhusad ja hõlpsasti süsteemidesse integreeritavad. 4. Optilisel kiul on ka üsna palju häälestatavaid parameetreid ja selektiivsust ning see võimaldab saavutada üsna laia häälestamisvahemiku, hea hajumise ja stabiilsuse.
Kiudlaseri klassifikatsioon:
1. Haruldaste muldmetallide legeeritud kiudlaser
2. Praegu suhteliselt küpsetes aktiivsetes optilistes kiududes legeeritud haruldased muldmetallid: erbium, neodüüm, praseodüüm, tuulium ja ütterbium.
3. Kiudstimuleeritud Ramani hajumislaseri kokkuvõte: Kiudlaser on sisuliselt lainepikkuse muundur, mis suudab pumba lainepikkuse teisendada kindla lainepikkusega valguseks ja väljastada selle laseri kujul. Füüsikalisest vaatepunktist on valguse võimendamise põhimõte anda töötavale materjalile valgust lainepikkusega, mida see suudab neelata, et töötav materjal saaks energiat tõhusalt neelata ja aktiveerida. Seega olenevalt legeerimismaterjalist on ka vastav neeldumislainepikkus erinev ja pumba valguse lainepikkuse nõuded on samuti erinevad.
2.3 Pooljuhtlaser
Pooljuhtlaser ergastati edukalt 1962. aastal ja saavutas pideva väljundvõimsuse toatemperatuuril 1970. aastal. Hiljem, pärast täiustusi, töötati välja topeltheterosiirdega laserid ja ribastruktuuriga laserdioodid (laserdioodid), mida kasutatakse laialdaselt kiudoptilises sides, optilistes ketastes, laserprinterites, laserskannerites ja laserpointerites (laserpointerites). Need on praegu enimtoodetud laserid. Laserdioodide eelised on: kõrge efektiivsus, väike suurus, kerge kaal ja madal hind. Eelkõige on mitme kvantkaevuga tüübi efektiivsus 20–40% ja PN-tüüpi puhul ulatub see samuti mitme 15–25%-ni. Lühidalt öeldes on selle suurim omadus kõrge energiatõhusus. Lisaks hõlmab selle pidev väljundlainepikkus vahemikku infrapunast nähtava valguseni ning turule on toodud ka tooteid optilise impulsi väljundvõimsusega kuni 50 W (impulsi laius 100 ns). See on näide laserist, mida on väga lihtne kasutada lidarina või ergastusvalgusallikana. Tahkete ainete energiavööndite teooria kohaselt moodustavad pooljuhtmaterjalide elektronide energiatasemed energiavööndeid. Kõrgema energiaga on tegemist juhtivustsooniga, madala energiaga valentsitsooniga ja neid kahte tsooni eraldab keelutsoon. Kui pooljuhti viidud mittetasakaalulised elektron-auk paarid rekombineeruvad, kiirgub vabanev energia luminestsentsi kujul ehk laengukandjate rekombinatsiooniluminestsentsina.
Pooljuhtlaserite eelised: väike suurus, kerge kaal, töökindlus, madal energiatarve, kõrge efektiivsus jne.
2.4YAG-laser
YAG-laser on lasermaatriks, millel on suurepärased terviklikud omadused (optika, mehaanika ja termilised omadused). Nagu teisedki tahkislaserid, on YAG-laserite põhikomponendid laseri töömaterjal, pumbaallikas ja resonantsüvend. Kuid kristallis legeeritud erinevat tüüpi aktiveeritud ioonide, erinevate pumbaallikate ja pumpamismeetodite, kasutatavate resonantsüvendide erinevate struktuuride ja muude funktsionaalsete struktuuriliste seadmete tõttu saab YAG-lasereid jagada paljudeks tüüpideks. Näiteks väljundlainekuju järgi saab neid jagada pidevlaine YAG-laseriks, korduvsageduslikuks YAG-laseriks ja impulsslaseriks jne; töölainepikkuse järgi saab neid jagada 1,06 μm YAG-laseriks, kahekordse sagedusega YAG-laseriks, Ramani sagedusega nihutatud YAG-laseriks ja häälestatavaks YAG-laseriks jne; legeerimise järgi saab erinevat tüüpi lasereid jagada Nd:YAG-laseriteks, Ho, Tm, Er jne-ga legeeritud YAG-laseriteks; kristalli kuju järgi jagunevad need vardakujulisteks ja plaadikujulisteks YAG-laseriteks; Erineva väljundvõimsuse järgi saab neid jagada suure võimsusega ning väikese ja keskmise võimsusega. YAG-laser jne.
Tahkematerjali YAG-laserlõikusmasin paisutab, peegeldab ja fokuseerib 1064 nm lainepikkusega impulsslaserkiire ning seejärel kiirgab ja kuumutab materjali pinda. Pinnasoojus hajub soojusjuhtivuse kaudu sisemusse ning laserimpulsi laiust, energiat, tippvõimsust ja kordumist kontrollitakse digitaalselt täpselt. Sagedus ja muud parameetrid suudavad materjali koheselt sulatada, aurustada ja aurustada, saavutades seeläbi CNC-süsteemi abil etteantud trajektooride lõikamise, keevitamise ja puurimise.
Omadused: Sellel masinal on hea kiire kvaliteet, kõrge efektiivsus, madal hind, stabiilsus, ohutus, suurem täpsus ja kõrge töökindlus. See ühendab lõikamise, keevitamise, puurimise ja muud funktsioonid üheks, muutes selle ideaalseks täppis- ja tõhusaks paindlikuks töötlemisseadmeks. Kiire töötlemiskiirus, kõrge efektiivsus, hea majanduslik kasu, väikesed sirged servad, sile lõikepind, suur sügavuse ja läbimõõdu suhe ning minimaalne kuvasuhte ja laiuse suhte termiline deformatsioon ning seda saab töödelda erinevatel materjalidel, nagu kõvad, rabedad ja pehmed. Töötlemisel ei ole tööriistade kulumise ega vahetamise probleeme ning mehaanilisi muutusi ei esine. Automatiseerimist on lihtne teostada. See suudab töödelda ka eritingimustes. Pumba efektiivsus on kõrge, kuni umbes 20%. Efektiivsuse suurenedes väheneb laserkeskkonna soojuskoormus, mistõttu kiire kvaliteet paraneb oluliselt. Sellel on pikk eluiga, kõrge töökindlus, väike suurus ja kerge kaal ning see sobib miniaturiseerimisrakendusteks.
Kasutamine: Sobib metallmaterjalide laserlõikamiseks, keevitamiseks ja puurimiseks: näiteks süsinikteras, roostevaba teras, legeerteras, alumiinium ja sulamid, vask ja sulamid, titaan ja sulamid, nikkel-molübdeeni sulamid ja muud materjalid. Kasutatakse laialdaselt lennunduses, kosmosetööstuses, relvastuses, laevanduses, naftakeemias, meditsiinis, instrumenteerimises, mikroelektroonikas, autotööstuses ja muudes tööstusharudes. Lisaks töötlemise kvaliteedile paraneb ka töö efektiivsus; lisaks pakub YAG-laser täpset ja kiiret uurimismeetodit teadusuuringuteks.
Võrreldes teiste laseritega:
1. YAG-laser saab töötada nii impulss- kui ka pidevas režiimis. Selle impulssväljund suudab Q-lülituse ja režiimilukustuse tehnoloogia abil saada lühikesi ja ülilühikesi impulsse, mistõttu on selle töötlemisulatus suurem kui CO2-laseril.
2. Selle väljundlainepikkus on 1,06 μm, mis on täpselt ühe suurusjärgu võrra väiksem kui CO2-laseri lainepikkus 10,06 μm, seega on sellel metalliga kõrge sidestustõhusus ja hea töötlemisvõime.
3. YAG-laseril on kompaktne struktuur, kerge kaal, lihtne ja usaldusväärne kasutamine ning madalad hooldusvajadused.
4. YAG-laserit saab ühendada optilise kiuga. Ajajaotuse ja võimsusjaotuse multiplekssüsteemi abil saab ühte laserkiirt hõlpsalt edastada mitmesse tööjaama või kaugtööjaama, mis hõlbustab lasertöötluse paindlikkust. Seetõttu tuleb laseri valimisel arvestada erinevate parameetrite ja oma tegelike vajadustega. Ainult sel viisil saab laser oma maksimaalset efektiivsust saavutada. Xinte Optoelectronicsi pakutavad impulss-Nd:YAG-laserid sobivad tööstuslikuks ja teaduslikuks kasutamiseks. Usaldusväärsed ja stabiilsed impulss-Nd:YAG-laserid annavad impulsi väljundvõimsust kuni 1,5 J lainepikkusel 1064 nm ja kordumissagedust kuni 100 Hz.
Postituse aeg: 17. mai 2024
