1.disk lazer
Disk Lazer tasarım konsepti önerisi, katı hal lazerlerinin termal etki sorununu etkili bir şekilde çözmüş ve katı hal lazerlerinin yüksek ortalama güç, yüksek tepe güç, yüksek verimlilik ve yüksek ışın kalitesinin mükemmel bir kombinasyonunu sağlamıştır. Disk lazerler, otomotiv, gemi, demiryolu, havacılık, enerji ve diğer alanlarda işleme için yeri doldurulamaz yeni bir lazer ışık kaynağı haline gelmiştir. Mevcut yüksek güçlü disk lazer teknolojisi, 16 kilovat maksimum güce ve 8 mm miliradyan ışın kalitesine sahiptir; bu da robot lazer uzaktan kaynak ve geniş formatlı lazer yüksek hızlı kesimini mümkün kılarak, katı hal lazerleri için geniş перспектиfler açmaktadır.yüksek güçlü lazer işlemeUygulama pazarı.
Disk lazerlerin avantajları:
1. Modüler yapı
Disk lazeri modüler bir yapıya sahiptir ve her modül sahada hızlı bir şekilde değiştirilebilir. Soğutma sistemi ve ışık yönlendirme sistemi lazer kaynağıyla entegre edilmiştir; bu da kompakt yapı, küçük alan kaplama ve hızlı kurulum ve devreye alma imkanı sağlar.
2. Mükemmel ışın kalitesi ve standartlaştırılmış
2 kW'ın üzerindeki tüm TRUMPF disk lazerlerinin ışın parametre ürünü (BPP) 8 mm/mrad olarak standartlaştırılmıştır. Lazer, çalışma modundaki değişikliklerden etkilenmez ve tüm TRUMPF optikleriyle uyumludur.
3. Disk lazerdeki nokta boyutu büyük olduğundan, her bir optik elemanın maruz kaldığı optik güç yoğunluğu düşüktür.
Optik eleman kaplamasının hasar eşiği genellikle yaklaşık 500 MW/cm² iken, kuvarsın hasar eşiği 2-3 GW/cm²'dir. TRUMPF disk lazer rezonans boşluğundaki güç yoğunluğu genellikle 0,5 MW/cm²'den azdır ve bağlantı fiberindeki güç yoğunluğu 30 MW/cm²'den azdır. Bu kadar düşük bir güç yoğunluğu, optik bileşenlere zarar vermez ve doğrusal olmayan etkilere neden olmaz, böylece çalışma güvenilirliği sağlanır.
4. Lazer gücü gerçek zamanlı geri besleme kontrol sistemini benimseyin.
Gerçek zamanlı geri besleme kontrol sistemi, T-parçasına ulaşan gücü sabit tutabilir ve işlem sonuçları mükemmel tekrarlanabilirliğe sahiptir. Disk lazerin ön ısıtma süresi neredeyse sıfırdır ve ayarlanabilir güç aralığı %1-%100'dür. Disk lazer, termal mercek etkisi sorununu tamamen çözdüğü için, lazer gücü, nokta boyutu ve ışın sapma açısı tüm güç aralığında sabittir ve ışının dalga cephesi bozulmaya uğramaz.
5. Lazer çalışmaya devam ederken optik fiber tak ve çalıştır özelliğine sahip olabilir.
Belirli bir optik fiber arızalandığında, optik fiberi değiştirirken, sistemi kapatmaya gerek kalmadan sadece arızalanan optik fiberin optik yolunu kapatmanız yeterlidir; diğer optik fiberler lazer ışığı üretmeye devam edebilir. Optik fiber değişimi kolaydır, tak ve çalıştır özelliğine sahiptir, herhangi bir alet veya hizalama ayarı gerektirmez. Optik bileşen alanına toz girmesini kesinlikle önlemek için giriş tarafında toz geçirmez bir cihaz bulunmaktadır.
6. Güvenli ve güvenilir
İşlem sırasında, işlenen malzemenin emisyon katsayısı lazer ışığının lazere geri yansımasına neden olacak kadar yüksek olsa bile, bu durum lazerin kendisini veya işlem etkisini etkilemez ve malzeme işleme veya fiber uzunluğu konusunda herhangi bir kısıtlama olmaz. Lazer çalışmasının güvenliği Alman güvenlik sertifikası ile onaylanmıştır.
7. Pompalama diyot modülü daha basit ve daha hızlıdır.
Pompalama modülüne monte edilen diyot dizisi de modüler yapıdadır. Diyot dizisi modülleri uzun bir kullanım ömrüne sahiptir ve 3 yıl veya 20.000 saat garantilidir. Planlı bir değişim veya ani bir arıza nedeniyle acil değişim olsun, herhangi bir kesinti gerekmez. Bir modül arızalandığında, kontrol sistemi alarm verir ve lazer çıkış gücünü sabit tutmak için diğer modüllerin akımını otomatik olarak uygun şekilde artırır. Kullanıcı on hatta onlarca saat çalışmaya devam edebilir. Üretim sahasında pompalama diyot modüllerinin değiştirilmesi çok basittir ve operatör eğitimi gerektirmez.
2.2Fiber lazer
Diğer lazerler gibi fiber lazerler de üç kısımdan oluşur: foton üretebilen bir kazanç ortamı (katkılı fiber), fotonların geri beslenmesini ve kazanç ortamında rezonanslı olarak yükseltilmesini sağlayan optik bir rezonans boşluğu ve foton geçişlerini uyaran bir pompa kaynağı.
Özellikler: 1. Optik fiber yüksek “yüzey alanı/hacim” oranına, iyi ısı dağıtım etkisine sahiptir ve zorlamalı soğutmaya gerek kalmadan sürekli çalışabilir. 2. Bir dalga kılavuzu ortamı olarak, optik fiber küçük bir çekirdek çapına sahiptir ve fiber içinde yüksek güç yoğunluğuna eğilimlidir. Bu nedenle, fiber lazerler daha yüksek dönüşüm verimliliğine, daha düşük eşiğe, daha yüksek kazanıma ve daha dar çizgi genişliğine sahiptir ve optik fiberden farklı olarak bağlantı kaybı küçüktür. 3. Optik fiberlerin iyi esnekliği nedeniyle, fiber lazerler küçük ve esnektir, kompakt yapıdadır, uygun maliyetlidir ve sistemlere entegre edilmesi kolaydır. 4. Optik fiber ayrıca oldukça fazla ayarlanabilir parametreye ve seçiciliğe sahiptir ve oldukça geniş bir ayar aralığı, iyi dağılım ve kararlılık elde edilebilir.
Fiber lazer sınıflandırması:
1. Nadir toprak elementleriyle katkılanmış fiber lazer
2. Günümüzde nispeten olgunlaşmış aktif optik fiberlere katkı maddesi olarak eklenen nadir toprak elementleri: erbiyum, neodimyum, praseodimyum, tulyum ve iterbiyum.
3. Fiber Uyarılı Raman Saçılım Lazerinin Özeti: Fiber lazer esasen bir dalga boyu dönüştürücüdür; pompa dalga boyunu belirli bir dalga boyundaki ışığa dönüştürebilir ve lazer şeklinde çıkış verebilir. Fiziksel açıdan bakıldığında, ışık yükseltme prensibi, çalışma malzemesine emebileceği bir dalga boyunda ışık sağlamaktır, böylece çalışma malzemesi enerjiyi etkili bir şekilde emebilir ve aktive edilebilir. Bu nedenle, katkı maddesine bağlı olarak, karşılık gelen emilim dalga boyu da farklıdır ve pompa ışığının dalga boyu gereksinimleri de farklıdır.
2.3 Yarıiletken lazer
Yarı iletken lazer 1962'de başarıyla uyarılmış ve 1970'te oda sıcaklığında sürekli çıkış elde edilmiştir. Daha sonra, iyileştirmelerden sonra, optik fiber iletişiminde, optik disklerde, lazer yazıcılarda, lazer tarayıcılarda ve lazer işaretleyicilerde yaygın olarak kullanılan çift heterojunction lazerler ve şerit yapılı lazer diyotlar (lazer diyotlar) geliştirilmiştir. Bunlar şu anda en çok üretilen lazerlerdir. 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 %15~25'e ulaşmaktadır. Kısacası, en büyük özelliği yüksek enerji verimliliğidir. Ek olarak, sürekli çıkış dalga boyu kızılötesinden görünür ışığa kadar uzanır ve 50W'a (darbe genişliği 100ns) kadar optik darbe çıkışına sahip ürünler de ticarileştirilmiştir. Lidar veya uyarıcı ışık kaynağı olarak kullanımı çok kolay bir lazer örneğidir. Katıların enerji bant teorisine göre, yarı iletken malzemelerdeki elektronların enerji seviyeleri enerji bantları oluşturur. Yüksek enerjili bant iletim bandı, düşük enerjili bant ise değerlik bandıdır ve bu iki bant yasak bant ile ayrılır. Yarı iletkene giren dengesiz elektron-delik çiftleri yeniden birleştiğinde, açığa çıkan enerji, taşıyıcıların yeniden birleşme lüminesansı olarak adlandırılan lüminesans şeklinde yayılır.
Yarı iletken lazerlerin avantajları: küçük boyut, hafiflik, güvenilir çalışma, düşük güç tüketimi, yüksek verimlilik vb.
2.4YAG lazeri
YAG lazer, bir lazer türü olup, mükemmel kapsamlı özelliklere (optik, mekanik ve termal) sahip bir lazer matrisidir. Diğer katı hal lazerleri gibi, YAG lazerlerinin temel bileşenleri lazer çalışma malzemesi, pompa kaynağı ve rezonans boşluğudur. Bununla birlikte, kristale katılan farklı aktif iyon türleri, 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 biçimine göre sürekli dalga YAG lazeri, tekrarlanan frekanslı YAG lazeri ve darbeli lazer vb. olarak ayrılabilir; çalışma dalga boyuna göre 1,06 μm YAG lazeri, frekans ikiye katlanmış YAG lazeri, Raman frekans kaydırmalı YAG lazeri ve ayarlanabilir YAG lazer vb. olarak ayrılabilir; katkılama açısından farklı lazer türleri Nd:YAG lazerleri, Ho, Tm, Er vb. ile katkılanmış YAG lazerleri olarak ayrılabilir. Kristalin şekline göre çubuk şeklinde ve levha şeklinde YAG lazerler olarak ayrılırlar; farklı çıkış güçlerine göre ise yüksek güçlü, küçük ve orta güçlü YAG lazerler olarak sınıflandırılabilirler, vb.
Katı YAG lazer kesim makinesi, 1064 nm dalga boyuna sahip darbeli lazer ışınını genişletir, yansıtır ve odaklayarak malzemenin yüzeyini ısıtır. Yüzey ısısı termal iletim yoluyla iç kısma yayılır ve lazer darbesinin genişliği, enerjisi, tepe gücü ve tekrarlanma sıklığı dijital olarak hassas bir şekilde kontrol edilir. Frekans ve diğer parametreler, malzemeyi anında eritebilir, buharlaştırabilir ve böylece CNC sistemi aracılığıyla önceden belirlenmiş yörüngelerde kesme, kaynak ve delme işlemlerini gerçekleştirebilir.
Özellikler: Bu makine iyi ışın kalitesi, yüksek verimlilik, düşük maliyet, kararlılık, güvenlik, daha fazla hassasiyet ve yüksek güvenilirlik sunar. Kesme, kaynak, delme ve diğer fonksiyonları bir araya getirerek ideal bir hassas ve verimli esnek işleme ekipmanı haline gelir. Hızlı işleme hızı, yüksek verimlilik, iyi ekonomik faydalar, küçük düz kenar yarıkları, pürüzsüz kesme yüzeyi, büyük derinlik-çap oranı ve minimum en-boy oranı termal deformasyonu ile sert, kırılgan ve yumuşak gibi çeşitli malzemelerde işleme yapabilir. İşlemede takım aşınması veya değiştirme sorunu yoktur ve mekanik değişiklik gerektirmez. Otomasyonu kolayca gerçekleştirebilir. Özel koşullar altında işleme yapabilir. Pompa verimliliği yüksektir, yaklaşık %20'ye kadar ulaşır. Verimlilik arttıkça lazer ortamının ısı yükü azalır, böylece ışın kalitesi büyük ölçüde artar. Uzun ömürlü, yüksek güvenilirlik, küçük boyut ve hafiflik özelliklerine sahiptir ve minyatürleştirme uygulamaları için uygundur.
Uygulama: Karbon çeliği, paslanmaz çelik, alaşımlı çelik, alüminyum ve alaşımları, bakır ve alaşımları, titanyum ve alaşımları, nikel-molibden alaşımları ve diğer malzemeler gibi metal malzemelerin lazerle kesilmesi, kaynaklanması ve delinmesi için uygundur. Havacılık, uzay, silah, gemi, petrokimya, tıp, enstrümantasyon, mikroelektronik, otomotiv ve diğer sektörlerde yaygın olarak kullanılır. Sadece işleme kalitesi değil, iş verimliliği de artar; ayrıca YAG lazeri, bilimsel araştırmalar için doğru ve hızlı bir araştırma yöntemi de sağlar.
Diğer lazerlerle karşılaştırıldığında:
1. YAG lazeri hem darbeli hem de sürekli modlarda çalışabilir. Darbeli çıkışı, Q-anahtarlama ve mod kilitleme teknolojisi sayesinde kısa darbeler ve ultra kısa darbeler elde edebilir, bu da işlem aralığını CO2 lazerlerinden daha geniş hale getirir.
2. Çıkış dalga boyu 1,06 µm olup, bu değer CO2 lazerinin 10,06 µm olan dalga boyundan tam bir mertebe daha küçüktür; bu nedenle metal ile yüksek birleşme verimliliğine ve iyi işleme performansına sahiptir.
3. YAG lazer, kompakt yapısı, hafifliği, kolay ve güvenilir kullanımı ve düşük bakım gereksinimleri ile öne çıkar.
4. YAG lazer, optik fiber ile birleştirilebilir. Zaman bölmeli ve güç bölmeli çoklayıcı sistem yardımıyla, tek bir lazer ışını birden fazla iş istasyonuna veya uzaktan iş istasyonuna kolayca iletilebilir, bu da lazer işlemenin esnekliğini artırır. Bu nedenle, bir lazer seçerken çeşitli parametreleri ve kendi gerçek ihtiyaçlarınızı göz önünde bulundurmalısınız. Ancak bu şekilde lazer maksimum verimliliğini gösterebilir. Xinte Optoelectronics tarafından sağlanan darbeli Nd:YAG lazerler, endüstriyel ve bilimsel uygulamalar için uygundur. Güvenilir ve kararlı darbeli Nd:YAG lazerler, 1064 nm'de 100 Hz'e kadar tekrarlama hızlarıyla 1,5 J'ye kadar darbe çıkışı sağlar.
Yayın tarihi: 17 Mayıs 2024
