Lazer Uygulamaları ve Sınıflandırılması

1.disk lazer

Disk Lazer tasarım konseptinin önerisi, katı hal lazerlerinin termal etki problemini etkili bir şekilde çözdü ve katı hal lazerlerinin yüksek ortalama güç, yüksek tepe gücü, yüksek verimlilik ve yüksek ışın kalitesinin mükemmel kombinasyonunu elde etti. Disk lazerler otomobil, gemi, demiryolları, havacılık, enerji ve diğer alanlarda işleme için yeri doldurulamaz yeni bir lazer ışık kaynağı haline geldi. Mevcut yüksek güçlü disk lazer teknolojisi, maksimum 16 kilowatt güce ve 8 mm miliradyan ışın kalitesine sahiptir; bu, robot lazerle uzaktan kaynaklama ve geniş formatlı lazerle yüksek hızlı kesme olanağı sağlar ve katı hal lazerleri için geniş umutlar açar. alanıyüksek güçlü lazer işleme. Uygulama pazarı.

Disk lazerlerin avantajları:

1. Modüler yapı

Disk lazer modüler bir yapıya sahiptir ve her modül sahada hızla değiştirilebilir. Soğutma sistemi ve ışık kılavuzu sistemi, kompakt yapısı, az yer kaplaması ve hızlı kurulum ve hata ayıklama özellikleriyle lazer kaynağına entegre edilmiştir.

2. Mükemmel ışın kalitesi ve standartlaştırılmış

2 kW'ın üzerindeki tüm TRUMPF disk lazerleri, 8 mm/mrad'da standartlaştırılmış bir ışın parametre çarpımına (BPP) sahiptir. Lazer, çalışma modundaki değişikliklerden etkilenmez ve tüm TRUMPF optikleriyle uyumludur.

3. Disk lazerdeki nokta boyutu büyük olduğundan, her bir optik elemanın dayandığı optik güç yoğunluğu küçüktür.

Optik eleman kaplamasının hasar eşiği genellikle yaklaşık 500MW/cm2'dir ve kuvarsın hasar eşiği 2-3GW/cm2'dir. TRUMPF disk lazer rezonans boşluğundaki güç yoğunluğu genellikle 0,5MW/cm2'den azdır ve bağlantı fiberindeki güç yoğunluğu ise 30MW/cm2'den azdır. Bu kadar düşük bir güç yoğunluğu, optik bileşenlere zarar vermeyecek ve doğrusal olmayan etkiler üretmeyecek, böylece operasyonel güvenilirlik sağlanacak.

4. Lazer gücü gerçek zamanlı geri bildirim kontrol sistemini benimseyin.

Gerçek zamanlı geri besleme kontrol sistemi, T parçasına ulaşan gücü sabit tutabilir ve işleme sonuçları mükemmel tekrarlanabilirliğe sahiptir. Disk lazerin ön ısıtma süresi neredeyse sıfırdır ve ayarlanabilir güç aralığı %1–%100'dür. Disk lazeri termal mercek etkisi sorununu tamamen çözdüğünden, lazer gücü, nokta boyutu ve ışın sapma açısı tüm güç aralığı içinde stabildir ve ışının dalga cephesi bozulmaya uğramaz.

5. Lazer çalışmaya devam ederken optik fiber tak ve çalıştır olabilir.

Belirli bir optik fiber arızalandığında, optik fiberi değiştirirken, yalnızca optik fiberin optik yolunu kapatmadan kapatmanız gerekir ve diğer optik fiberler lazer ışığı vermeye devam edebilir. Optik fiber değişiminin herhangi bir alete veya hizalama ayarına gerek kalmadan çalıştırılması, takılması ve çalıştırılması kolaydır. Tozun optik bileşen alanına girmesini kesin olarak önlemek için sokak girişinde toz geçirmez bir cihaz bulunmaktadır.

6. Güvenli ve güvenilir

İşleme sırasında, işlenen malzemenin emisyonu, lazer ışığının lazere geri yansıtılacağı kadar yüksek olsa bile, lazerin kendisi veya işleme etkisi üzerinde hiçbir etkisi olmayacak ve malzeme işleme veya işleme üzerinde herhangi bir kısıtlama olmayacaktır. lif uzunluğu. Lazer operasyonunun güvenliği Alman güvenlik sertifikasına layık görülmüştür.

7. Pompalama diyot modülü daha basit ve daha hızlıdır

Pompalama modülüne monte edilen diyot dizisi de modüler yapıdadır. Diyot dizisi modülleri uzun bir hizmet ömrüne sahiptir ve 3 yıl veya 20.000 saat garantilidir. İster planlı bir değişim isterse ani bir arıza nedeniyle anında değişim olsun, herhangi bir kesintiye gerek yoktur. Bir modül arızalandığında, kontrol sistemi alarm verecek ve lazer çıkış gücünü sabit tutmak için diğer modüllerin akımını otomatik olarak artıracaktır. Kullanıcı on hatta onlarca saat çalışmaya devam edebilir. Pompalama diyot modüllerinin üretim sahasında değiştirilmesi çok basittir ve operatör eğitimi gerektirmez.

2.2Fiber lazer

Fiber lazerler, diğer lazerler gibi üç bölümden oluşur: foton üretebilen bir kazanç ortamı (katkılı fiber), fotonların geri beslenmesine ve kazanç ortamında rezonanslı olarak yükseltilmesine olanak tanıyan bir optik rezonans boşluğu ve uyarım yapan bir pompa kaynağı. foton geçişleri.

Özellikler: 1. Optik fiber, yüksek bir "yüzey alanı/hacim" oranına, iyi bir ısı dağılımı etkisine sahiptir ve zorla soğutma olmadan sürekli çalışabilir. 2. Bir dalga kılavuzu ortamı olarak optik fiberin çekirdek çapı küçüktür ve fiber içinde yüksek güç yoğunluğuna eğilimlidir. Bu nedenle fiber lazerler daha yüksek dönüşüm verimliliğine, daha düşük eşiğe, daha yüksek kazanca ve daha dar çizgi genişliğine sahiptir ve optik fiberden farklıdır. Kaplin kaybı azdır. 3. Optik fiberler iyi bir esnekliğe sahip olduğundan, fiber lazerler küçük ve esnektir, yapı olarak kompakttır, uygun maliyetlidir ve sistemlere entegrasyonu kolaydır. 4. Optik fiber ayrıca oldukça fazla ayarlanabilir parametreye ve seçiciliğe sahiptir ve oldukça geniş bir ayar aralığı, iyi bir dağılım ve stabilite elde edebilir.

 

Fiber lazer sınıflandırması:

1. Nadir toprak katkılı fiber lazer

2. Halihazırda nispeten olgun aktif optik fiberlere katkılı nadir toprak elementleri: erbiyum, neodimyum, praseodimyum, tülyum ve iterbiyum.

3. Fiber uyarımlı Raman saçılım lazerinin özeti: Fiber lazer, esas olarak, pompa dalga boyunu belirli bir dalga boyundaki ışığa dönüştürebilen ve bunu lazer biçiminde çıkarabilen bir dalga boyu dönüştürücüsüdür. Fiziksel açıdan bakıldığında, ışık amplifikasyonu üretmenin ilkesi, çalışma malzemesine absorbe edebileceği dalga boyunda ışık sağlamaktır, böylece çalışma malzemesi etkili bir şekilde enerjiyi emebilir ve etkinleştirilebilir. Bu nedenle, doping malzemesine bağlı olarak karşılık gelen absorpsiyon dalga boyu da farklıdır ve pompanın ışığın dalga boyu gereksinimleri de farklıdır.

2.3 Yarı iletken lazer

Yarı iletken lazer 1962 yılında başarılı bir şekilde uyarıldı ve 1970 yılında oda sıcaklığında sürekli çıktı elde edildi. Daha sonra, iyileştirmelerin ardından, fiber optik iletişimde, optik disklerde, optik disklerde yaygın olarak kullanılan çift heteroeklemli lazerler ve şerit yapılı lazer diyotlar (Lazer diyotlar) geliştirildi. lazer yazıcılar, lazer tarayıcılar ve lazer işaretçiler (lazer işaretçiler). Şu anda en çok üretilen lazerdir. Lazer diyotların avantajları şunlardır: yüksek verimlilik, küçük boyut, hafiflik ve düşük fiyat. Özellikle, çoklu kuantum kuyusu tipinin verimliliği %20~40'tır ve PN tipi de birkaç %15~%25'e ulaşır. Kısacası yüksek enerji verimliliği en büyük özelliğidir. Ayrıca sürekli çıkış dalga boyu, kızılötesinden görünür ışığa kadar olan aralığı kapsar ve 50W'a kadar (darbe genişliği 100ns) optik darbe çıkışına sahip ürünler de ticarileştirilmiştir. Lidar veya uyarma ışık kaynağı olarak kullanımı çok kolay olan bir lazer örneğidir. Katıların enerji bandı teorisine göre yarı iletken malzemelerdeki elektronların enerji seviyeleri enerji bantlarını oluşturur. Yüksek enerjili olan iletim bandı, düşük enerjili olan ise değerlik bandıdır ve iki bant yasak bantla ayrılır. Yarı iletkene verilen dengesiz elektron-delik çiftleri yeniden birleştiğinde, açığa çıkan enerji, taşıyıcıların rekombinasyon lüminesansı olan lüminesans formunda yayılır.

Yarı iletken lazerlerin avantajları: küçük boyut, hafiflik, güvenilir çalışma, düşük güç tüketimi, yüksek verimlilik vb.

2.4YAG lazer

Bir lazer türü olan YAG lazer, mükemmel kapsamlı özelliklere (optik, mekanik ve termal) sahip bir lazer matrisidir. Diğer katı lazerler gibi YAG lazerlerin de temel bileşenleri lazer çalışma malzemesi, pompa kaynağı ve rezonans boşluğudur. Bununla birlikte, kristale katkılı farklı türdeki aktif iyonlar, farklı pompa kaynakları ve pompalama yöntemleri, kullanılan rezonans boşluğunun farklı yapıları ve kullanılan diğer fonksiyonel yapısal cihazlar nedeniyle YAG lazerleri birçok türe ayrılabilir. Örneğin, çıkış dalga formuna göre sürekli dalga YAG lazeri, tekrarlanan frekanslı YAG lazeri ve darbe lazeri vb. olarak ayrılabilir; çalışma dalga boyuna göre, 1.06μm YAG lazere, frekansı ikiye katlanmış YAG lazere, Raman frekansı kaydırmalı YAG lazere ve ayarlanabilir YAG lazere vb. bölünebilir; katkılamaya göre Farklı lazer türleri Nd:YAG lazerlere, Ho, Tm, Er vb. katkılı YAG lazerlere ayrılabilir; kristalin şekline göre çubuk şekilli ve levha şekilli YAG lazerlere ayrılırlar; Farklı çıkış güçlerine göre yüksek güç ve küçük ve orta güç olarak ayrılabilirler. YAG lazer vb.

Katı YAG lazer kesme makinesi, 1064nm dalga boyuna sahip darbeli lazer ışınını genişletir, yansıtır ve odaklar, ardından malzemenin yüzeyini yayar ve ısıtır. Yüzey ısısı, termal iletim yoluyla iç kısma yayılır ve lazer darbesinin genişliği, enerjisi, tepe gücü ve tekrarı dijital olarak hassas bir şekilde kontrol edilir. Frekans ve diğer parametreler malzemeyi anında eritebilir, buharlaştırabilir ve buharlaştırabilir, böylece CNC sistemi aracılığıyla önceden belirlenmiş yörüngelerde kesme, kaynaklama ve delme işlemleri gerçekleştirilebilir.

Özellikler: Bu makine iyi ışın kalitesine, yüksek verimliliğe, düşük maliyete, stabiliteye, güvenliğe, daha fazla hassasiyete ve yüksek güvenilirliğe sahiptir. Kesme, kaynaklama, delme ve diğer fonksiyonları tek bir fonksiyonda birleştirerek ideal hassas ve verimli esnek işleme ekipmanı haline getirir. Hızlı işlem hızı, yüksek verimlilik, iyi ekonomik faydalar, küçük düz kenar yarıkları, pürüzsüz kesme yüzeyi, büyük derinlik-çap oranı ve minimum en-boy-genişlik oranı termal deformasyon ve sert, kırılgan gibi çeşitli malzemeler üzerinde işlenebilmektedir. ve yumuşak. İşleme sırasında takım aşınması veya değiştirilmesi sorunu yaşanmaz ve mekanik değişiklik yapılmaz. Otomasyonu gerçekleştirmek kolaydır. Özel koşullar altında işleme gerçekleştirebilir. Pompa verimliliği yaklaşık %20'ye kadar yüksektir. Verimlilik arttıkça lazer ortamının ısı yükü azalır, böylece ışın büyük ölçüde iyileşir. Uzun ömürlü, yüksek güvenilirliğe sahip, küçük boyutlu ve hafiftir ve minyatürleştirme uygulamaları için uygundur.

Uygulama: Metal malzemelerin lazerle kesilmesi, kaynaklanması ve delinmesi için uygundur: karbon çeliği, paslanmaz çelik, alaşımlı çelik, alüminyum ve alaşımları, bakır ve alaşımları, titanyum ve alaşımları, nikel-molibden alaşımları ve diğer malzemeler. Havacılık, havacılık, silahlar, gemiler, petrokimya, tıp, enstrümantasyon, mikroelektronik, otomobil ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yalnızca işleme kalitesi iyileştirilmekle kalmıyor, aynı zamanda iş verimliliği de artırılıyor; Ayrıca YAG lazer bilimsel araştırmalar için de doğru ve hızlı bir araştırma yöntemi sunabilmektedir.

 

Diğer lazerlerle karşılaştırıldığında:

1. YAG lazer hem darbe hem de sürekli modlarda çalışabilir. Darbe çıkışı, Q-anahtarlama ve mod kilitleme teknolojisi yoluyla kısa darbeler ve ultra kısa darbeler elde edebilir, böylece işleme aralığını CO2 lazerlerinkinden daha geniş hale getirir.

2. Çıkış dalga boyu 1,06um'dur; bu, 10,06um'luk CO2 lazer dalga boyundan tam olarak bir kat daha küçüktür, bu nedenle metalle yüksek birleştirme verimliliğine ve iyi işleme performansına sahiptir.

3. YAG lazer kompakt yapıya, hafifliğe, kolay ve güvenilir kullanıma ve düşük bakım gereksinimlerine sahiptir.

4. YAG lazer fiber optik ile birleştirilebilir. Zaman bölmeli ve güç bölmeli multipleks sistemin yardımıyla, bir lazer ışını birden fazla iş istasyonuna veya uzak iş istasyonlarına kolaylıkla iletilebilir, bu da lazer işlemenin esnekliğini kolaylaştırır. Bu nedenle lazer seçerken çeşitli parametreleri ve kendi gerçek ihtiyaçlarınızı göz önünde bulundurmalısınız. Lazer ancak bu şekilde maksimum verimliliğini gösterebilir. Xinte Optoelectronics tarafından sağlanan darbeli Nd:YAG lazerler endüstriyel ve bilimsel uygulamalar için uygundur. Güvenilir ve kararlı darbeli Nd:YAG lazerler, 100Hz'e kadar tekrarlama oranlarıyla 1064nm'de 1,5J'ye kadar darbe çıkışı sağlar.

 


Gönderim zamanı: Mayıs-17-2024