1. laser cakera
Cadangan konsep reka bentuk Laser Cakera berkesan menyelesaikan masalah kesan haba laser keadaan pepejal dan mencapai kombinasi sempurna kuasa purata tinggi, kuasa puncak tinggi, kecekapan tinggi dan kualiti pancaran tinggi laser keadaan pepejal. Laser cakera telah menjadi sumber cahaya laser baharu yang tidak boleh digantikan untuk pemprosesan dalam bidang automobil, kapal, kereta api, penerbangan, tenaga dan bidang lain. Teknologi laser cakera berkuasa tinggi semasa mempunyai kuasa maksimum 16 kilowatt dan kualiti pancaran 8 mm miliradian, yang membolehkan kimpalan jauh laser robot dan pemotongan berkelajuan tinggi laser format besar, membuka prospek luas untuk laser keadaan pepejal dalam bidangpemprosesan laser berkuasa tinggiPasaran aplikasi.
Kelebihan laser cakera:
1. Struktur modular
Laser cakera menggunakan struktur modular, dan setiap modul boleh digantikan dengan cepat di tapak. Sistem penyejukan dan sistem panduan cahaya disepadukan dengan sumber laser, dengan struktur padat, jejak kecil dan pemasangan serta penyahpepijatan yang pantas.
2. Kualiti rasuk yang sangat baik dan diseragamkan
Semua laser cakera TRUMPF melebihi 2kW mempunyai produk parameter pancaran (BPP) yang diseragamkan pada 8mm/mrad. Laser ini tidak berubah kepada perubahan dalam mod operasi dan serasi dengan semua optik TRUMPF.
3. Oleh kerana saiz titik dalam laser cakera adalah besar, ketumpatan kuasa optik yang dialami oleh setiap elemen optik adalah kecil.
Ambang kerosakan salutan elemen optik biasanya kira-kira 500MW/cm2, dan ambang kerosakan kuarza ialah 2-3GW/cm2. Ketumpatan kuasa dalam rongga resonan laser cakera TRUMPF biasanya kurang daripada 0.5MW/cm2, dan ketumpatan kuasa pada gentian gandingan kurang daripada 30MW/cm2. Ketumpatan kuasa yang rendah sedemikian tidak akan menyebabkan kerosakan pada komponen optik dan tidak akan menghasilkan kesan tak linear, sekali gus memastikan kebolehpercayaan operasi.
4. Mengguna pakai sistem kawalan maklum balas masa nyata kuasa laser.
Sistem kawalan maklum balas masa nyata dapat memastikan kuasa mencapai kepingan-T stabil, dan hasil pemprosesan mempunyai kebolehulangan yang sangat baik. Masa prapemanasan laser cakera hampir sifar, dan julat kuasa boleh laras ialah 1%–100%. Oleh kerana laser cakera menyelesaikan sepenuhnya masalah kesan kanta terma, kuasa laser, saiz titik, dan sudut perbezaan pancaran stabil dalam keseluruhan julat kuasa, dan muka gelombang pancaran tidak mengalami herotan.
5. Gentian optik boleh dipasang dan digunakan semasa laser terus berjalan.
Apabila gentian optik tertentu gagal, semasa menggantikan gentian optik, anda hanya perlu menutup laluan optik gentian optik tanpa menutup, dan gentian optik lain boleh terus mengeluarkan cahaya laser. Penggantian gentian optik mudah dikendalikan, pasang dan main, tanpa sebarang alat atau pelarasan penjajaran. Terdapat peranti kalis habuk di pintu masuk jalan untuk menghalang habuk daripada memasuki kawasan komponen optik dengan ketat.
6. Selamat dan boleh dipercayai
Semasa pemprosesan, walaupun keemisitan bahan yang sedang diproses begitu tinggi sehingga cahaya laser dipantulkan kembali ke dalam laser, ia tidak akan memberi kesan pada laser itu sendiri atau kesan pemprosesan, dan tidak akan ada sekatan ke atas pemprosesan bahan atau panjang gentian. Keselamatan operasi laser telah dianugerahkan sijil keselamatan Jerman.
7. Modul diod pam adalah lebih mudah dan pantas
Susunan diod yang dipasang pada modul pam juga dibina secara modular. Modul susunan diod mempunyai jangka hayat yang panjang dan dijamin selama 3 tahun atau 20,000 jam. Tiada masa henti diperlukan sama ada penggantian yang dirancang atau penggantian segera disebabkan oleh kegagalan secara tiba-tiba. Apabila modul gagal, sistem kawalan akan memberi amaran dan secara automatik meningkatkan arus modul lain dengan sewajarnya untuk memastikan kuasa output laser tetap. Pengguna boleh terus bekerja selama sepuluh atau berpuluh-puluh jam. Menggantikan modul diod pam di tapak pengeluaran adalah sangat mudah dan tidak memerlukan latihan pengendali.
Laser gentian, seperti laser lain, terdiri daripada tiga bahagian: medium gandaan (serat terdop) yang boleh menghasilkan foton, rongga resonan optik yang membolehkan foton diumpan balik dan dikuatkan secara resonan dalam medium gandaan, dan sumber pam yang merangsang peralihan foton.
Ciri-ciri: 1. Serat optik mempunyai nisbah "luas permukaan/isipadu" yang tinggi, kesan pelesapan haba yang baik, dan boleh berfungsi secara berterusan tanpa penyejukan paksa. 2. Sebagai medium pandu gelombang, serat optik mempunyai diameter teras yang kecil dan terdedah kepada ketumpatan kuasa yang tinggi dalam serat. Oleh itu, laser serat mempunyai kecekapan penukaran yang lebih tinggi, ambang yang lebih rendah, gandaan yang lebih tinggi, dan lebar garis yang lebih sempit, dan berbeza daripada serat optik. Kehilangan gandingan adalah kecil. 3. Oleh kerana serat optik mempunyai fleksibiliti yang baik, laser serat adalah kecil dan fleksibel, padat dalam struktur, kos efektif, dan mudah diintegrasikan ke dalam sistem. 4. Serat optik juga mempunyai banyak parameter dan selektiviti yang boleh ditala, dan boleh memperoleh julat talaan yang agak luas, penyebaran dan kestabilan yang baik.
Pengelasan laser gentian:
1. Laser gentian yang didop nadir bumi
2. Unsur nadir bumi yang didop dalam gentian optik aktif yang agak matang pada masa ini: erbium, neodymium, praseodymium, thulium dan ytterbium.
3. Ringkasan laser penyerakan Raman yang dirangsang gentian: Laser gentian pada asasnya merupakan penukar panjang gelombang, yang boleh menukar panjang gelombang pam kepada cahaya dengan panjang gelombang tertentu dan mengeluarkannya dalam bentuk laser. Dari sudut pandangan fizikal, prinsip menjana penguatan cahaya adalah untuk menyediakan bahan kerja dengan cahaya dengan panjang gelombang yang boleh diserapnya, supaya bahan kerja boleh menyerap tenaga secara berkesan dan diaktifkan. Oleh itu, bergantung pada bahan pendopan, panjang gelombang penyerapan yang sepadan juga berbeza, dan keperluan pam untuk panjang gelombang cahaya juga berbeza.
2.3 Laser semikonduktor
Laser semikonduktor berjaya diuja pada tahun 1962 dan mencapai output berterusan pada suhu bilik pada tahun 1970. Kemudian, selepas penambahbaikan, laser heterojunction berganda dan diod laser berstruktur jalur (diod laser) telah dibangunkan, yang digunakan secara meluas dalam komunikasi gentian optik, cakera optik, pencetak laser, pengimbas laser, dan penunjuk laser (penunjuk laser). Ia kini merupakan laser yang paling banyak dihasilkan. Kelebihan diod laser ialah: kecekapan tinggi, saiz kecil, ringan dan harga yang rendah. Khususnya, kecekapan jenis telaga kuantum berbilang ialah 20~40%, dan jenis PN juga mencapai beberapa 15%~25%. Pendek kata, kecekapan tenaga yang tinggi adalah ciri terbesarnya. Di samping itu, panjang gelombang output berterusannya meliputi julat dari inframerah hingga cahaya yang boleh dilihat, dan produk dengan output denyut optik sehingga 50W (lebar denyut 100ns) juga telah dikomersialkan. Ia adalah contoh laser yang sangat mudah digunakan sebagai sumber cahaya lidar atau pengujaan. Menurut teori jalur tenaga pepejal, aras tenaga elektron dalam bahan semikonduktor membentuk jalur tenaga. Jalur tenaga tinggi ialah jalur konduksi, jalur tenaga rendah ialah jalur valens, dan kedua-dua jalur dipisahkan oleh jalur terlarang. Apabila pasangan elektron-lubang bukan keseimbangan diperkenalkan ke dalam rekombinasi semikonduktor, tenaga yang dibebaskan dipancarkan dalam bentuk pendarkilauan, iaitu pendarkilauan rekombinasi pembawa.
Kelebihan laser semikonduktor: saiz kecil, ringan, operasi yang boleh dipercayai, penggunaan kuasa yang rendah, kecekapan tinggi, dsb.
2.4Laser YAG
Laser YAG, sejenis laser, ialah matriks laser dengan sifat komprehensif yang sangat baik (optik, mekanik dan terma). Seperti laser pepejal yang lain, komponen asas laser YAG ialah bahan kerja laser, sumber pam dan rongga resonan. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh pelbagai jenis ion teraktif yang didop dalam kristal, sumber pam dan kaedah pengepaman yang berbeza, struktur rongga resonan yang berbeza yang digunakan, dan peranti struktur berfungsi lain yang digunakan, laser YAG boleh dibahagikan kepada pelbagai jenis. Contohnya, mengikut bentuk gelombang output, ia boleh dibahagikan kepada laser YAG gelombang berterusan, laser YAG frekuensi berulang dan laser denyut, dsb.; mengikut panjang gelombang operasi, ia boleh dibahagikan kepada laser YAG 1.06μm, laser YAG berganda frekuensi, laser YAG anjakan frekuensi Raman dan laser YAG boleh tala, dsb.; mengikut doping Pelbagai jenis laser boleh dibahagikan kepada laser Nd:YAG, laser YAG yang didop dengan Ho, Tm, Er, dsb.; mengikut bentuk kristal, ia dibahagikan kepada laser YAG berbentuk rod dan berbentuk papak; mengikut kuasa output yang berbeza, ia boleh dibahagikan kepada kuasa tinggi dan kuasa kecil dan sederhana. Laser YAG, dsb.
Mesin pemotong laser YAG pepejal mengembang, memantulkan dan memfokuskan pancaran laser berdenyut dengan panjang gelombang 1064nm, kemudian memancarkan dan memanaskan permukaan bahan. Haba permukaan meresap ke bahagian dalam melalui pengaliran haba, dan lebar, tenaga, kuasa puncak dan pengulangan denyutan laser dikawal secara digital dengan tepat. Frekuensi dan parameter lain boleh mencairkan, mengewap dan menyejat bahan serta-merta, sekali gus mencapai pemotongan, kimpalan dan penggerudian trajektori yang telah ditentukan melalui sistem CNC.
Ciri-ciri: Mesin ini mempunyai kualiti rasuk yang baik, kecekapan tinggi, kos rendah, kestabilan, keselamatan, lebih tepat, dan kebolehpercayaan yang tinggi. Ia menggabungkan pemotongan, kimpalan, penggerudian dan fungsi lain menjadi satu, menjadikannya peralatan pemprosesan fleksibel yang cekap dan tepat. Kelajuan pemprosesan yang pantas, kecekapan tinggi, faedah ekonomi yang baik, celah tepi lurus kecil, permukaan pemotongan yang licin, nisbah kedalaman-ke-diameter yang besar dan ubah bentuk terma nisbah aspek-ke-lebar minimum, dan boleh diproses pada pelbagai bahan seperti keras, rapuh, dan lembut. Tiada masalah haus atau penggantian alat dalam pemprosesan, dan tiada perubahan mekanikal. Ia mudah untuk merealisasikan automasi. Ia boleh merealisasikan pemprosesan di bawah keadaan khas. Kecekapan pam adalah tinggi, sehingga kira-kira 20%. Apabila kecekapan meningkat, beban haba medium laser berkurangan, jadi rasuk bertambah baik dengan ketara. Ia mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang, kebolehpercayaan yang tinggi, saiz kecil dan ringan, dan sesuai untuk aplikasi pengecilan.
Aplikasi: Sesuai untuk pemotongan laser, kimpalan dan penggerudian bahan logam: seperti keluli karbon, keluli tahan karat, keluli aloi, aluminium dan aloi, kuprum dan aloi, titanium dan aloi, aloi nikel-molibdenum dan bahan lain. Digunakan secara meluas dalam penerbangan, aeroangkasa, senjata, kapal, petrokimia, perubatan, instrumentasi, mikroelektronik, automobil dan industri lain. Bukan sahaja kualiti pemprosesan dipertingkatkan, tetapi juga kecekapan kerja dipertingkatkan; di samping itu, laser YAG juga boleh menyediakan kaedah penyelidikan yang tepat dan pantas untuk penyelidikan saintifik.
Berbanding dengan laser lain:
1. Laser YAG boleh berfungsi dalam mod denyut dan berterusan. Output denyutnya boleh mendapatkan denyutan pendek dan denyutan ultra-pendek melalui teknologi penukaran Q dan penguncian mod, sekali gus menjadikan julat pemprosesannya lebih besar daripada laser CO2.
2. Panjang gelombang outputnya ialah 1.06um, iaitu tepat satu peringkat magnitud yang lebih kecil daripada panjang gelombang laser CO2 iaitu 10.06um, jadi ia mempunyai kecekapan gandingan yang tinggi dengan logam dan prestasi pemprosesan yang baik.
3. Laser YAG mempunyai struktur padat, ringan, penggunaan yang mudah dan boleh dipercayai, dan keperluan penyelenggaraan yang rendah.
4. Laser YAG boleh digandingkan dengan gentian optik. Dengan bantuan sistem multipleks pembahagian masa dan pembahagian kuasa, satu pancaran laser boleh dihantar dengan mudah ke berbilang stesen kerja atau stesen kerja jauh, yang memudahkan fleksibiliti pemprosesan laser. Oleh itu, apabila memilih laser, anda mesti mempertimbangkan pelbagai parameter dan keperluan sebenar anda sendiri. Hanya dengan cara ini laser boleh menunjukkan kecekapan maksimumnya. Laser Nd:YAG berdenyut yang disediakan oleh Xinte Optoelectronics sesuai untuk aplikasi perindustrian dan saintifik. Laser Nd:YAG berdenyut yang andal dan stabil memberikan output denyut sehingga 1.5J pada 1064nm dengan kadar pengulangan sehingga 100Hz.
Masa siaran: 17 Mei 2024
