1. laser de disco
A proposta do conceito de design do Disk Laser resolveu efetivamente o problema do efeito térmico dos lasers de estado sólido e alcançou a combinação perfeita de alta potência média, alta potência de pico, alta eficiência e alta qualidade de feixe de lasers de estado sólido. Os lasers de disco tornaram-se uma nova fonte de luz laser insubstituível para processamento nas áreas de automóveis, navios, ferrovias, aviação, energia e outras áreas. A atual tecnologia de laser de disco de alta potência tem uma potência máxima de 16 quilowatts e uma qualidade de feixe de miliradianos de 8 mm, o que permite soldagem remota a laser robótica e corte a laser de grande formato em alta velocidade, abrindo amplas perspectivas para lasers de estado sólido em o campo deprocessamento a laser de alta potência. Mercado de aplicativos.
Vantagens dos lasers de disco:
1. Estrutura modular
O disco laser adota uma estrutura modular e cada módulo pode ser rapidamente substituído no local. O sistema de resfriamento e o sistema de guia de luz são integrados à fonte de laser, com estrutura compacta, tamanho reduzido e instalação e depuração rápidas.
2. Excelente qualidade de feixe e padronizado
Todos os lasers de disco TRUMPF acima de 2 kW possuem um produto de parâmetro de feixe (BPP) padronizado em 8 mm/mrad. O laser é invariável às mudanças no modo de operação e é compatível com todas as ópticas TRUMPF.
3. Como o tamanho do ponto no disco laser é grande, a densidade de potência óptica suportada por cada elemento óptico é pequena.
O limite de dano do revestimento do elemento óptico é geralmente de cerca de 500 MW/cm2, e o limite de dano do quartzo é de 2-3 GW/cm2. A densidade de potência na cavidade ressonante do disco laser TRUMPF é geralmente inferior a 0,5 MW/cm2, e a densidade de potência na fibra de acoplamento é inferior a 30 MW/cm2. Uma densidade de potência tão baixa não causará danos aos componentes ópticos e não produzirá efeitos não lineares, garantindo assim a confiabilidade operacional.
4. Adote o sistema de controle de feedback em tempo real da potência do laser.
O sistema de controle de feedback em tempo real pode manter estável a potência que chega à peça em T e os resultados do processamento têm excelente repetibilidade. O tempo de pré-aquecimento do disco laser é quase zero e a faixa de potência ajustável é de 1% a 100%. Como o laser de disco resolve completamente o problema do efeito de lente térmica, a potência do laser, o tamanho do ponto e o ângulo de divergência do feixe são estáveis em toda a faixa de potência e a frente de onda do feixe não sofre distorção.
5. A fibra óptica pode ser plug-and-play enquanto o laser continua funcionando.
Quando uma determinada fibra óptica falha, ao substituir a fibra óptica, você só precisa fechar o caminho óptico da fibra óptica sem desligar, e outras fibras ópticas podem continuar a emitir luz laser. A substituição da fibra óptica é fácil de operar, plug and play, sem quaisquer ferramentas ou ajuste de alinhamento. Existe um dispositivo à prova de poeira na entrada da rua para evitar estritamente a entrada de poeira na área do componente óptico.
6. Seguro e confiável
Durante o processamento, mesmo que a emissividade do material sendo processado seja tão alta que a luz do laser seja refletida de volta para o laser, ela não terá efeito no próprio laser ou no efeito de processamento, e não haverá restrições ao processamento do material ou comprimento da fibra. A segurança da operação do laser recebeu o certificado de segurança alemão.
7. O módulo de diodo de bombeamento é mais simples e rápido
O conjunto de diodos montado no módulo de bombeamento também é de construção modular. Os módulos de arranjo de diodos têm uma longa vida útil e são garantidos por 3 anos ou 20.000 horas. Nenhum tempo de inatividade é necessário, seja uma substituição planejada ou uma substituição imediata devido a uma falha repentina. Quando um módulo falha, o sistema de controle emite um alarme e aumenta automaticamente a corrente de outros módulos de forma adequada para manter a potência de saída do laser constante. O usuário pode continuar trabalhando por dez ou até dezenas de horas. A substituição dos módulos de diodo de bombeamento no local de produção é muito simples e não requer treinamento do operador.
Os lasers de fibra, como outros lasers, são compostos de três partes: um meio de ganho (fibra dopada) que pode gerar fótons, uma cavidade ressonante óptica que permite que os fótons sejam realimentados e amplificados ressonantemente no meio de ganho, e uma fonte de bomba que excita transições de fótons.
Características: 1. A fibra óptica tem uma alta relação “área de superfície/volume”, bom efeito de dissipação de calor e pode funcionar continuamente sem resfriamento forçado. 2. Como meio de guia de ondas, a fibra óptica tem um diâmetro de núcleo pequeno e é propensa a alta densidade de potência dentro da fibra. Portanto, os lasers de fibra têm maior eficiência de conversão, limiar mais baixo, maior ganho e largura de linha mais estreita e são diferentes da fibra óptica. A perda de acoplamento é pequena. 3. Como as fibras ópticas têm boa flexibilidade, os lasers de fibra são pequenos e flexíveis, de estrutura compacta, econômicos e fáceis de integrar em sistemas. 4. A fibra óptica também possui muitos parâmetros ajustáveis e seletividade, e pode obter uma faixa de ajuste bastante ampla, boa dispersão e estabilidade.
Classificação do laser de fibra:
1. Laser de fibra dopada com terras raras
2. Elementos de terras raras dopados em fibras ópticas ativas atualmente relativamente maduras: érbio, neodímio, praseodímio, túlio e itérbio.
3. Resumo do laser de espalhamento Raman estimulado por fibra: O laser de fibra é essencialmente um conversor de comprimento de onda, que pode converter o comprimento de onda da bomba em luz de um comprimento de onda específico e produzi-lo na forma de laser. Do ponto de vista físico, o princípio de geração de amplificação de luz é fornecer ao material de trabalho luz de comprimento de onda que ele possa absorver, de modo que o material de trabalho possa efetivamente absorver energia e ser ativado. Portanto, dependendo do material dopante, o comprimento de onda de absorção correspondente também é diferente, e a bomba Os requisitos para o comprimento de onda da luz também são diferentes.
2.3 Laser semicondutor
O laser semicondutor foi excitado com sucesso em 1962 e alcançou saída contínua à temperatura ambiente em 1970. Mais tarde, após melhorias, foram desenvolvidos lasers de heterojunção dupla e diodos laser estruturados em faixa (diodos laser), que são amplamente utilizados em comunicações de fibra óptica, discos ópticos, impressoras a laser, scanners a laser e ponteiros laser (ponteiros laser). Atualmente são os lasers mais produzidos. As vantagens dos diodos laser são: alta eficiência, tamanho pequeno, peso leve e preço baixo. Em particular, a eficiência do tipo de poço quântico múltiplo é de 20 a 40%, e o tipo PN também atinge vários 15% a 25%. Em suma, a alta eficiência energética é a sua maior característica. Além disso, seu comprimento de onda de saída contínua cobre a faixa do infravermelho à luz visível, e também foram comercializados produtos com saída de pulso óptico de até 50W (largura de pulso de 100ns). É um exemplo de laser muito fácil de usar como lidar ou fonte de luz de excitação. De acordo com a teoria das bandas de energia dos sólidos, os níveis de energia dos elétrons em materiais semicondutores formam bandas de energia. A de alta energia é a banda de condução, a de baixa energia é a banda de valência e as duas bandas são separadas pela banda proibida. Quando os pares elétron-buraco fora de equilíbrio introduzidos no semicondutor se recombinam, a energia liberada é irradiada na forma de luminescência, que é a luminescência de recombinação dos portadores.
Vantagens dos lasers semicondutores: tamanho pequeno, peso leve, operação confiável, baixo consumo de energia, alta eficiência, etc.
2.4Laser YAG
O laser YAG, um tipo de laser, é uma matriz de laser com excelentes propriedades abrangentes (ópticas, mecânicas e térmicas). Como outros lasers sólidos, os componentes básicos dos lasers YAG são o material de trabalho do laser, a fonte da bomba e a cavidade ressonante. No entanto, devido aos diferentes tipos de íons ativados dopados no cristal, diferentes fontes de bombeamento e métodos de bombeamento, diferentes estruturas da cavidade ressonante utilizada e outros dispositivos estruturais funcionais utilizados, os lasers YAG podem ser divididos em vários tipos. Por exemplo, de acordo com a forma de onda de saída, ela pode ser dividida em laser YAG de onda contínua, laser YAG de frequência repetida e laser de pulso, etc.; de acordo com o comprimento de onda operacional, ele pode ser dividido em laser YAG de 1,06μm, laser YAG com frequência duplicada, laser YAG com mudança de frequência Raman e laser YAG ajustável, etc.; de acordo com o doping Diferentes tipos de lasers podem ser divididos em lasers Nd:YAG, lasers YAG dopados com Ho, Tm, Er, etc.; de acordo com o formato do cristal, eles são divididos em lasers YAG em forma de bastão e em forma de placa; de acordo com diferentes potências de saída, eles podem ser divididos em alta potência e pequena e média potência. laser YAG, etc.
A máquina de corte a laser YAG sólida expande, reflete e foca o feixe de laser pulsado com comprimento de onda de 1064 nm, depois irradia e aquece a superfície do material. O calor da superfície se difunde para o interior através da condução térmica, e a largura, a energia, a potência de pico e a repetição do pulso de laser são controladas digitalmente com precisão. A frequência e outros parâmetros podem derreter, vaporizar e evaporar instantaneamente o material, conseguindo assim corte, soldagem e perfuração de trajetórias predeterminadas através do sistema CNC.
Características: Esta máquina possui boa qualidade de feixe, alta eficiência, baixo custo, estabilidade, segurança, mais precisão e alta confiabilidade. Ele integra corte, soldagem, perfuração e outras funções em uma só, tornando-o um equipamento de processamento flexível, eficiente e de precisão ideal. Velocidade de processamento rápida, alta eficiência, bons benefícios econômicos, pequenas fendas de borda reta, superfície de corte lisa, grande relação profundidade-diâmetro e deformação térmica mínima de relação aspecto-largura, e pode ser processado em vários materiais, como duros, quebradiços e macio. Não há problema de desgaste ou substituição da ferramenta no processamento e não há alteração mecânica. É fácil realizar a automação. Pode realizar o processamento em condições especiais. A eficiência da bomba é alta, até cerca de 20%. À medida que a eficiência aumenta, a carga de calor do meio laser diminui, de modo que o feixe é bastante melhorado. Possui longa vida útil, alta confiabilidade, tamanho pequeno e peso leve, e é adequado para aplicações de miniaturização.
Aplicação: Adequado para corte a laser, soldagem e perfuração de materiais metálicos: como aço carbono, aço inoxidável, liga de aço, alumínio e ligas, cobre e ligas, titânio e ligas, ligas de níquel-molibdênio e outros materiais. Amplamente utilizado na aviação, aeroespacial, armas, navios, petroquímica, médica, instrumentação, microeletrônica, automobilística e outras indústrias. Não só a qualidade do processamento é melhorada, mas também a eficiência do trabalho é melhorada; além disso, o laser YAG também pode fornecer um método de pesquisa preciso e rápido para pesquisas científicas.
Comparado com outros lasers:
1. O laser YAG pode funcionar nos modos pulsado e contínuo. Sua saída de pulso pode obter pulsos curtos e ultracurtos por meio da tecnologia Q-switching e bloqueio de modo, tornando seu alcance de processamento maior do que o dos lasers de CO2.
2. Seu comprimento de onda de saída é 1,06um, que é exatamente uma ordem de magnitude menor que o comprimento de onda do laser CO2 de 10,06um, portanto, possui alta eficiência de acoplamento com metal e bom desempenho de processamento.
3. O laser YAG possui estrutura compacta, peso leve, uso fácil e confiável e baixos requisitos de manutenção.
4. O laser YAG pode ser acoplado à fibra óptica. Com a ajuda do sistema multiplex de divisão de tempo e divisão de potência, um feixe de laser pode ser facilmente transmitido para várias estações de trabalho ou estações de trabalho remotas, o que facilita a flexibilidade do processamento a laser. Portanto, ao selecionar um laser, você deve considerar vários parâmetros e suas próprias necessidades reais. Só assim o laser poderá exercer a sua máxima eficiência. Os lasers Nd:YAG pulsados fornecidos pela Xinte Optoelectronics são adequados para aplicações industriais e científicas. Lasers Nd:YAG pulsados confiáveis e estáveis fornecem saída de pulso de até 1,5 J a 1064 nm com taxas de repetição de até 100 Hz.
Horário da postagem: 17 de maio de 2024
