Lasertoepassings en klassifikasie

1. skyflaser

Die voorstel van die Skyflaser-ontwerpkonsep het die termiese effekprobleem van vastetoestandlasers effektief opgelos en die perfekte kombinasie van hoë gemiddelde krag, hoë piekkrag, hoë doeltreffendheid en hoë straalkwaliteit van vastetoestandlasers bereik. Skyflasers het 'n onvervangbare nuwe laserligbron geword vir verwerking in die velde van motors, skepe, spoorweë, lugvaart, energie en ander velde. Die huidige hoëkrag-skyflasertegnologie het 'n maksimum krag van 16 kilowatt en 'n straalkwaliteit van 8 mm milliradiaal, wat robotlaser-afstandsweiswerk en grootformaat laser-hoëspoed-sny moontlik maak, wat breë vooruitsigte vir vastetoestandlasers in die veld van ... oopmaak.hoë-krag laserverwerkingToepassingsmark.

Voordele van skyflasers:

1. Modulêre struktuur

Die skyflaser gebruik 'n modulêre struktuur, en elke module kan vinnig op die perseel vervang word. Die verkoelingstelsel en liggidsstelsel is geïntegreer met die laserbron, met kompakte struktuur, klein voetspoor en vinnige installasie en ontfouting.

2. Uitstekende balkkwaliteit en gestandaardiseerd

Alle TRUMPF-skyflasers van meer as 2 kW het 'n straalparameterproduk (BPP) wat gestandaardiseer is op 8 mm/mrad. Die laser is onveranderlik teenoor veranderinge in bedryfsmodus en is versoenbaar met alle TRUMPF-optika.

3. Aangesien die kolgrootte in die skyflaser groot is, is die optiese kragdigtheid wat deur elke optiese element verduur word, klein.

Die skadedrempel van optiese elementbedekking is gewoonlik ongeveer 500 MW/cm2, en die skadedrempel van kwarts is 2-3 GW/cm2. Die drywingsdigtheid in die TRUMPF-skyflaserresonante holte is gewoonlik minder as 0.5 MW/cm2, en die drywingsdigtheid op die koppelvesel is minder as 30 MW/cm2. So 'n lae drywingsdigtheid sal nie skade aan optiese komponente veroorsaak nie en sal nie nie-lineêre effekte produseer nie, wat operasionele betroubaarheid verseker.

4. Neem laserkrag-intydse terugvoerbeheerstelsel aan.

Die intydse terugvoerbeheerstelsel kan die krag wat die T-stuk bereik stabiel hou, en die verwerkingsresultate het uitstekende herhaalbaarheid. Die voorverhittingstyd van die skyflaser is amper nul, en die verstelbare kragbereik is 1%–100%. Aangesien die skyflaser die probleem van die termiese lenseffek volledig oplos, is die laserkrag, kolgrootte en straaldivergensiehoek stabiel binne die hele kragbereik, en die golffront van die straal ondergaan nie vervorming nie.

5. Die optiese vesel kan inprop-en-speel wees terwyl die laser aanhou loop.

Wanneer 'n sekere optiese vesel faal, hoef jy slegs die optiese pad van die optiese vesel te sluit sonder om af te skakel wanneer jy die optiese vesel vervang, en ander optiese vesels kan voortgaan om laserlig uit te voer. Optiese veselvervanging is maklik om te gebruik, prop-en-speel, sonder enige gereedskap of belyningsaanpassing. Daar is 'n stofdigte toestel by die straatingang om streng te verhoed dat stof die optiese komponentarea binnedring.

6. Veilig en betroubaar

Tydens die verwerking, selfs al is die emissiwiteit van die materiaal wat verwerk word so hoog dat laserlig terug in die laser gereflekteer word, sal dit geen effek op die laser self of die verwerkingseffek hê nie, en daar sal geen beperkings op materiaalverwerking of vesellengte wees nie. Die veiligheid van laserwerking is met die Duitse veiligheidsertifikaat bekroon.

7. Die pompdiodemodule is eenvoudiger en vinniger

Die diode-skikking wat op die pompmodule gemonteer is, is ook van modulêre konstruksie. Diode-skikkingmodules het 'n lang dienslewe en word vir 3 jaar of 20 000 uur gewaarborg. Geen stilstandtyd is nodig nie, of dit nou 'n beplande vervanging of 'n onmiddellike vervanging as gevolg van 'n skielike mislukking is. Wanneer 'n module faal, sal die beheerstelsel 'n alarm gee en outomaties die stroom van ander modules verhoog om die laseruitsetkrag konstant te hou. Die gebruiker kan vir tien of selfs dosyne ure aanhou werk. Die vervanging van pompdiodemodules by die produksieterrein is baie eenvoudig en vereis geen operateuropleiding nie.

2.2Vesellaser

Veselasers, soos ander lasers, bestaan ​​uit drie dele: 'n versterkingsmedium (gedoteerde vesel) wat fotone kan genereer, 'n optiese resonante holte wat fotone toelaat om teruggevoer en resonant versterk te word in die versterkingsmedium, en 'n pompbron wat fotonoorgange opwek.

Kenmerke: 1. Optiese vesel het 'n hoë "oppervlakte/volume"-verhouding, goeie hitte-afvoer-effek en kan aanhoudend werk sonder geforseerde verkoeling. 2. As 'n golfgeleiermedium het optiese vesel 'n klein kerndeursnee en is geneig tot hoë drywingsdigtheid binne die vesel. Daarom het vesellasers hoër omskakelingsdoeltreffendheid, laer drempel, hoër wins en nouer lynwydte, en verskil van optiese vesel. Koppelverlies is klein. 3. Omdat optiese vesels goeie buigsaamheid het, is vesellasers klein en buigsaam, kompak in struktuur, koste-effektief en maklik om in stelsels te integreer. 4. Optiese vesel het ook heelwat instelbare parameters en selektiwiteit, en kan 'n redelik wye instelbereik, goeie verspreiding en stabiliteit verkry.

 

Vesellaserklassifikasie:

1. Skaars aarde gedoteerde vesellaser

2. Skaars aardelemente gedoteer in tans relatief volwasse aktiewe optiese vesels: erbium, neodymium, praseodymium, tulium en ytterbium.

3. Opsomming van veselgestimuleerde Raman-verstrooiingslaser: Vesellaser is in wese 'n golflengte-omskakelaar wat die pompgolflengte in lig van 'n spesifieke golflengte kan omskakel en dit in die vorm van 'n laser kan uitvoer. Vanuit 'n fisiese oogpunt is die beginsel van die opwekking van ligversterking om die werkmateriaal van lig van 'n golflengte te voorsien wat dit kan absorbeer, sodat die werkmateriaal energie effektief kan absorbeer en geaktiveer kan word. Daarom, afhangende van die doteringsmateriaal, is die ooreenstemmende absorpsiegolflengte ook anders, en die pomp se vereistes vir die golflengte van lig is ook anders.

2.3 Halfgeleierlaser

Halfgeleierlasers is suksesvol in 1962 opgewek en het in 1970 kontinue uitset by kamertemperatuur bereik. Later, na verbeterings, is dubbele heterojunksielasers en streepgestruktureerde laserdiodes (laserdiodes) ontwikkel, wat wyd gebruik word in optiese veselkommunikasie, optiese skywe, laserdrukkers, laserskandeerders en laserwysers (laserwysers). Hulle is tans die mees vervaardigde lasers. Die voordele van laserdiodes is: hoë doeltreffendheid, klein grootte, ligte gewig en lae prys. In die besonder is die doeltreffendheid van die veelvuldige kwantumputtipe 20~40%, en die PN-tipe bereik ook verskeie 15%~25%. Kortom, hoë energie-doeltreffendheid is die grootste kenmerk. Daarbenewens dek die kontinue uitsetgolflengte die reeks van infrarooi tot sigbare lig, en produkte met optiese pulsuitset tot 50W (pulswydte 100ns) is ook gekommersialiseer. Dit is 'n voorbeeld van 'n laser wat baie maklik is om as 'n lidar- of opwekkingsligbron te gebruik. Volgens die energiebandteorie van vaste stowwe vorm die energievlakke van elektrone in halfgeleiermateriale energiebande. Die hoë-energie band is die geleidingsband, die lae-energie band is die valensband, en die twee bande word geskei deur die verbode band. Wanneer die nie-ewewigs elektron-gat pare wat in die halfgeleier ingebring word, rekombineer, word die vrygestelde energie uitgestraal in die vorm van luminessensie, wat die rekombinasie-luminessensie van draers is.

Voordele van halfgeleierlasers: klein grootte, ligte gewig, betroubare werking, lae kragverbruik, hoë doeltreffendheid, ens.

2.4YAG-laser

YAG-laser, 'n tipe laser, is 'n lasermatriks met uitstekende omvattende eienskappe (optika, meganika en termies). Soos ander soliede lasers, is die basiese komponente van YAG-lasers die laserwerkmateriaal, pompbron en resonante holte. As gevolg van verskillende tipes geaktiveerde ione wat in die kristal gedoteer is, verskillende pompbronne en pompmetodes, verskillende strukture van die resonante holte wat gebruik word, en ander funksionele strukturele toestelle wat gebruik word, kan YAG-lasers egter in baie tipes verdeel word. Byvoorbeeld, volgens die uitsetgolfvorm kan dit verdeel word in 'n kontinue golf YAG-laser, herhaalde frekwensie YAG-laser en pulslaser, ens.; volgens die werkgolflengte kan dit verdeel word in 1.06μm YAG-laser, frekwensieverdubbelde YAG-laser, Raman-frekwensieverskuifde YAG-laser en instelbare YAG-laser, ens.; volgens dotering kan verskillende tipes lasers verdeel word in Nd:YAG-lasers, YAG-lasers gedoteer met Ho, Tm, Er, ens.; volgens die vorm van die kristal word hulle verdeel in staafvormige en plaatvormige YAG-lasers; volgens verskillende uitsetkragte kan hulle verdeel word in hoë krag en klein en medium krag. YAG-laser, ens.

Die soliede YAG-lasersnymasjien brei die gepulseerde laserstraal met 'n golflengte van 1064 nm uit, reflekteer en fokus dan, en straal dit die oppervlak van die materiaal uit en verhit dit. Die oppervlakhitte versprei na die binnekant deur termiese geleiding, en die breedte, energie, piekkrag en herhaling van die laserpuls word presies digitaal beheer. Frekwensie en ander parameters kan die materiaal onmiddellik smelt, verdamp en laat verdamp, waardeur die sny, sweis en boor van voorafbepaalde bane deur die CNC-stelsel bewerkstellig word.

Kenmerke: Hierdie masjien het goeie straalkwaliteit, hoë doeltreffendheid, lae koste, stabiliteit, veiligheid, meer presisie en hoë betroubaarheid. Dit integreer sny, sweis, boor en ander funksies in een, wat dit 'n ideale presisie- en doeltreffende buigsame verwerkingstoerusting maak. Vinnige verwerkingspoed, hoë doeltreffendheid, goeie ekonomiese voordele, klein reguit randgleuwe, gladde snyoppervlak, groot diepte-tot-deursnee-verhouding en minimum aspek-tot-breedte-verhouding termiese vervorming, en kan op verskeie materiale soos hard, bros en sag verwerk word. Daar is geen probleem van gereedskapslytasie of vervanging tydens verwerking nie, en daar is geen meganiese verandering nie. Dit is maklik om outomatisering te bewerkstellig. Dit kan verwerking onder spesiale toestande bewerkstellig. Die pompdoeltreffendheid is hoog, tot ongeveer 20%. Soos die doeltreffendheid toeneem, neem die hittelas van die lasermedium af, dus word die straal aansienlik verbeter. Dit het 'n lang lewensduur, hoë betroubaarheid, klein grootte en ligte gewig, en is geskik vir miniaturiseringstoepassings.

Toepassing: Geskik vir lasersny, sweiswerk en boorwerk van metaalmateriale: soos koolstofstaal, vlekvrye staal, legeringsstaal, aluminium en legerings, koper en legerings, titanium en legerings, nikkel-molibdeenlegerings en ander materiale. Wyd gebruik in lugvaart, ruimtevaart, wapens, skepe, petrochemie, mediese, instrumentasie, mikro-elektronika, motor- en ander nywerhede. Nie net die verwerkingskwaliteit word verbeter nie, maar ook die werksdoeltreffendheid word verbeter; boonop kan die YAG-laser ook 'n akkurate en vinnige navorsingsmetode vir wetenskaplike navorsing bied.

 

In vergelyking met ander lasers:

1. YAG-lasers kan in beide puls- en kontinue modus werk. Die pulsuitset kan kort pulse en ultrakort pulse verkry deur Q-skakeling en modusvergrendelingstegnologie, wat die verwerkingsbereik groter maak as dié van CO2-lasers.

2. Die uitsetgolflengte is 1.06um, wat presies een orde van grootte kleiner is as die CO2-lasergolflengte van 10.06um, dus het dit hoë koppelingsdoeltreffendheid met metaal en goeie verwerkingsprestasie.

3. YAG-laser het kompakte struktuur, ligte gewig, maklike en betroubare gebruik, en lae onderhoudsvereistes.

4. YAG-lasers kan met optiese vesel gekoppel word. Met behulp van tyddeling- en kragdelingsmultipleksstelsels kan een laserstraal maklik na verskeie werkstasies of afgeleë werkstasies oorgedra word, wat die buigsaamheid van laserverwerking vergemaklik. Daarom moet u verskeie parameters en u eie werklike behoeftes in ag neem wanneer u 'n laser kies. Slegs op hierdie manier kan die laser sy maksimum doeltreffendheid uitoefen. Gepulseerde Nd:YAG-lasers wat deur Xinte Optoelectronics verskaf word, is geskik vir industriële en wetenskaplike toepassings. Betroubare en stabiele gepulseerde Nd:YAG-lasers bied 'n pulsuitset van tot 1.5J teen 1064nm met herhalingstempo's van tot 100Hz.

 


Plasingstyd: 17 Mei 2024