Applicazioni è Classificazione Laser

1. laser à discu

A pruposta di u cuncettu di cuncepimentu Disk Laser hà risoltu efficacemente u prublema di l'effettu termicu di i laser à statu solidu è hà ottenutu a cumbinazione perfetta di alta putenza media, alta putenza di piccu, alta efficienza è alta qualità di u fasciu di i laser à statu solidu. I laser à discu sò diventati una nova fonte di luce laser insustituibile per a trasfurmazione in i campi di l'automobile, di e navi, di e ferrovie, di l'aviazione, di l'energia è di altri campi. L'attuale tecnulugia laser à discu d'alta putenza hà una putenza massima di 16 kilowatt è una qualità di u fasciu di 8 mm milliradianti, chì permette a saldatura laser à distanza robotizzata è u tagliu laser à alta velocità di grande furmatu, aprendu ampie prospettive per i laser à statu solidu in u campu ditrasfurmazione laser d'alta putenzaMercatu di l'applicazioni.

Vantaghji di i laser à discu:

1. Struttura mudulare

U laser à discu adotta una struttura mudulare, è ogni modulu pò esse rimpiazzatu rapidamente in situ. U sistema di raffreddamentu è u sistema di guida di luce sò integrati cù a fonte laser, cù una struttura compatta, un ingombru ridottu è una installazione è debugging rapidi.

2. Eccellente qualità di fasciu è standardizata

Tutti i laser à discu TRUMPF di più di 2 kW anu un pruduttu di parametri di fasciu (BPP) standardizatu à 8 mm/mrad. U laser hè invariante à i cambiamenti di modu operativu è hè cumpatibile cù tutte l'ottiche TRUMPF.

3. Siccomu a dimensione di u puntu in u laser à discu hè grande, a densità di putenza ottica suppurtata da ogni elementu otticu hè chjuca.

A soglia di danni di u rivestimentu di l'elementi ottici hè di solitu circa 500 MW/cm2, è a soglia di danni di u quarzu hè 2-3 GW/cm2. A densità di putenza in a cavità risonante di u laser à discu TRUMPF hè di solitu inferiore à 0,5 MW/cm2, è a densità di putenza nantu à a fibra di accoppiamentu hè inferiore à 30 MW/cm2. Una tale bassa densità di putenza ùn danneggerà micca i cumpunenti ottici è ùn pruducerà micca effetti non lineari, assicurendu cusì l'affidabilità operativa.

4. Aduttà un sistema di cuntrollu di feedback in tempu reale di putenza laser.

U sistema di cuntrollu di feedback in tempu reale pò mantene stabile a putenza chì ghjunghje à u pezzu in T, è i risultati di u trattamentu anu una eccellente ripetibilità. U tempu di preriscaldamentu di u laser à discu hè guasi zeru, è a gamma di putenza regulabile hè 1%-100%. Siccomu u laser à discu risolve cumpletamente u prublema di l'effettu di lente termica, a putenza di u laser, a dimensione di u spot è l'angulu di divergenza di u fasciu sò stabili in tutta a gamma di putenza, è u fronte d'onda di u fasciu ùn subisce micca distorsioni.

5. A fibra ottica pò esse plug-and-play mentre u laser cuntinueghja à funziunà.

Quandu una certa fibra ottica falla, quandu si rimpiazza a fibra ottica, basta à chjude u percorsu otticu di a fibra ottica senza spegnerla, è l'altre fibre ottiche ponu cuntinuà à emette luce laser. A sustituzione di a fibra ottica hè faciule da aduprà, plug and play, senza strumenti o aghjustamenti di allineamentu. Ci hè un dispositivu antipolvere à l'entrata di a strada per impedisce strettamente à a polvere di entre in a zona di i cumpunenti ottici.

6. Sicuru è affidabile

Durante u trattamentu, ancu s'è l'emissività di u materiale trattatu hè cusì alta chì a luce laser hè riflessa in u laser, ùn averà micca effettu nant'à u laser stessu o nant'à l'effettu di trattamentu, è ùn ci saranu restrizioni nant'à u trattamentu di u materiale o a lunghezza di a fibra. A sicurezza di u funziunamentu di u laser hè stata attribuita u certificatu di sicurezza tedescu.

7. U modulu di diodi di pompaggio hè più simplice è più veloce

A matrice di diodi muntata nantu à u modulu di pompaggio hè ancu di custruzzione mudulare. I moduli di matrice di diodi anu una longa durata di serviziu è sò garantiti per 3 anni o 20.000 ore. Nisun tempu di inattività hè necessariu, ch'ella sia una sustituzione pianificata o una sustituzione immediata per via di un guastu improvvisu. Quandu un modulu falla, u sistema di cuntrollu emetterà un allarme è aumenterà automaticamente a corrente di l'altri moduli in modu adattatu per mantene a putenza di uscita di u laser costante. L'utente pò cuntinuà à travaglià per dece o ancu decine d'ore. A sustituzione di i moduli di diodi di pompaggio in u situ di pruduzzione hè assai simplice è ùn richiede micca furmazione di l'operatore.

2.2Laser à fibra

I laser à fibra, cum'è l'altri laser, sò cumposti da trè parti: un mezu di guadagnu (fibra drogata) chì pò generà fotoni, una cavità risonante ottica chì permette à i fotoni d'esse retroalimentati è amplificati risonantemente in u mezu di guadagnu, è una fonte di pompa chì eccita e transizioni di fotoni.

Caratteristiche: 1. A fibra ottica hà un altu rapportu "superficie/volume", un bon effettu di dissipazione di u calore, è pò funziunà continuamente senza raffreddamentu furzatu. 2. Cum'è mezu di guida d'onda, a fibra ottica hà un picculu diametru di u core è hè propensa à una alta densità di putenza in a fibra. Dunque, i laser à fibra anu una maggiore efficienza di cunversione, una soglia più bassa, un guadagnu più altu è una larghezza di linea più stretta, è sò diffirenti da a fibra ottica. A perdita di accoppiamentu hè chjuca. 3. Siccome e fibre ottiche anu una bona flessibilità, i laser à fibra sò chjuchi è flessibili, compatti in struttura, economichi è facili da integrà in i sistemi. 4. A fibra ottica hà ancu parechji parametri è selettività sintonizzabili, è pò ottene una gamma di sintonizazione abbastanza larga, una bona dispersione è stabilità.

Classificazione di laser à fibra:

1. Laser à fibra drogata à terre rare

2. Elementi di terre rare dopati in fibre ottiche attive attualmente relativamente mature: erbiu, neodimio, praseodimio, tulio è itterbio.

3. Riassuntu di u laser à diffusione Raman stimulatu da fibra: U laser à fibra hè essenzialmente un convertitore di lunghezza d'onda, chì pò cunvertisce a lunghezza d'onda di a pompa in luce di una lunghezza d'onda specifica è emette la in forma di laser. Da un puntu di vista fisicu, u principiu di a generazione di l'amplificazione di a luce hè di furnisce à u materiale di travagliu luce di una lunghezza d'onda ch'ellu pò assorbe, in modu chì u materiale di travagliu possi assorbe efficacemente l'energia è esse attivatu. Dunque, secondu u materiale dopante, a lunghezza d'onda d'assorbimentu currispundente hè ancu diversa, è ancu i requisiti di a pompa per a lunghezza d'onda di a luce sò diversi.

2.3 Laser à semiconduttore

U laser à semiconduttore hè statu eccitatu cù successu in u 1962 è hà ottenutu una pruduzzione cuntinua à temperatura ambiente in u 1970. Più tardi, dopu à i miglioramenti, sò stati sviluppati laser à doppia eterogiunzione è diodi laser à struttura à strisce (diodi laser), chì sò largamente usati in cumunicazioni in fibra ottica, dischi ottici, stampanti laser, scanner laser è puntatori laser (puntatori laser). Sò attualmente i laser più prudutti. I vantaghji di i diodi laser sò: alta efficienza, dimensioni ridotte, pesu ligeru è prezzu bassu. In particulare, l'efficienza di u tipu à pozzi quantichi multipli hè di 20 ~ 40%, è u tipu PN righjunghje ancu parechji 15% ~ 25%. In breve, l'alta efficienza energetica hè a so più grande caratteristica. Inoltre, a so lunghezza d'onda di pruduzzione cuntinua copre a gamma da l'infrarossu à a luce visibile, è sò stati ancu cummercializati prudutti cù una pruduzzione d'impulsi ottici finu à 50 W (larghezza d'impulsu 100 ns). Hè un esempiu di laser chì hè assai faciule da aduprà cum'è lidar o fonte di luce d'eccitazione. Sicondu a teoria di e bande d'energia di i solidi, i livelli d'energia di l'elettroni in i materiali semiconduttori formanu bande d'energia. Quella d'alta energia hè a banda di conduzione, quella di bassa energia hè a banda di valenza, è e duie bande sò separate da a banda pruibita. Quandu e coppie elettrone-lacunu fora di equilibriu introdutte in u semiconduttore si ricombinanu, l'energia liberata hè irradiata in forma di luminescenza, chì hè a luminescenza di ricombinazione di i purtatori.

Vantaghji di i laser à semiconduttori: piccula dimensione, pesu ligeru, funziunamentu affidabile, bassu cunsumu energeticu, alta efficienza, ecc.

2.4Laser YAG

U laser YAG, un tipu di laser, hè una matrice laser cù eccellenti proprietà cumplette (ottica, meccanica è termica). Cum'è altri laser solidi, i cumpunenti basi di i laser YAG sò u materiale di travagliu laser, a fonte di pompa è a cavità risonante. Tuttavia, per via di i diversi tipi di ioni attivati ​​​​dopati in u cristallu, diverse fonti di pompa è metudi di pompaggio, diverse strutture di a cavità risonante aduprate, è altri dispositivi strutturali funziunali aduprati, i laser YAG ponu esse divisi in parechji tipi. Per esempiu, secondu a forma d'onda di uscita, pò esse divisu in laser YAG à onda cuntinua, laser YAG à frequenza ripetuta è laser à impulsi, ecc.; secondu a lunghezza d'onda operativa, pò esse divisu in laser YAG 1,06 μm, laser YAG à frequenza raddoppiata, laser YAG à frequenza spostata Raman è laser YAG sintonizzabile, ecc.; secondu u doping Diversi tipi di laser ponu esse divisi in laser Nd: YAG, laser YAG dopati cù Ho, Tm, Er, ecc.; secondu a forma di u cristallu, sò divisi in laser YAG à forma di bastone è à forma di lastra; secondu à e diverse putenze di pruduzzione, ponu esse divisi in alta putenza è piccula è media putenza. Laser YAG, ecc.

A macchina di taglio laser YAG solidu espande, riflette è focalizza u fasciu laser pulsatu cù una lunghezza d'onda di 1064 nm, poi irradia è riscalda a superficia di u materiale. U calore superficiale si diffonde à l'internu per via di a conduzione termica, è a larghezza, l'energia, a putenza di piccu è a ripetizione di l'impulsu laser sò cuntrullate precisamente digitalmente. A frequenza è altri parametri ponu scioglie, vaporizà è evaporà istantaneamente u materiale, ottenendu cusì u tagliu, a saldatura è a perforazione di traiettorie predeterminate per mezu di u sistema CNC.

Caratteristiche: Sta macchina hà una bona qualità di fasciu, alta efficienza, bassu costu, stabilità, sicurezza, più precisione è alta affidabilità. Integra u tagliu, a saldatura, a perforazione è altre funzioni in una sola, ciò chì ne face un equipagiu di trasfurmazione flessibile ideale, di precisione è efficiente. Velocità di trasfurmazione rapida, alta efficienza, boni benefici ecunomichi, piccule fessure dritte, superficia di tagliu liscia, grande rapportu prufundità-diametru è deformazione termica minima di u rapportu aspettu-larghezza, è pò esse trasfurmata nantu à diversi materiali cum'è duru, fragile è morbidu. Ùn ci hè micca prublema di usura o di sustituzione di l'utensili durante a trasfurmazione, è ùn ci hè micca cambiamentu meccanicu. Hè faciule da realizà l'automatizazione. Pò realizà a trasfurmazione in cundizioni speciali. L'efficienza di a pompa hè alta, finu à circa u 20%. Cù l'aumentu di l'efficienza, u caricu termicu di u mediu laser diminuisce, dunque u fasciu hè assai migliuratu. Hà una longa durata di vita, alta affidabilità, dimensioni ridotte è pesu ligeru, è hè adatta per applicazioni di miniaturizazione.

Applicazione: Adattu per u tagliu laser, a saldatura è a perforazione di materiali metallichi: cum'è l'acciaiu à u carbonu, l'acciaiu inox, l'acciaiu alliatu, l'aluminiu è e leghe, u rame è e leghe, u titaniu è e leghe, e leghe di nichel-molibdenu è altri materiali. Ampiamente adupratu in l'aviazione, l'aerospaziale, l'armi, e navi, a petrolchimica, a medicina, a strumentazione, a microelettronica, l'automobile è altre industrie. Micca solu a qualità di trasfurmazione hè migliurata, ma ancu l'efficienza di u travagliu hè migliurata; in più, u laser YAG pò ancu furnisce un metudu di ricerca precisu è veloce per a ricerca scientifica.

In paragone cù altri laser:

1. U laser YAG pò funziunà sia in modu impulsivu sia in modu cuntinuu. A so uscita impulsiva pò ottene impulsi corti è impulsi ultra-corti per via di a tecnulugia Q-switching è di bloccu di modu, rendendu cusì a so gamma di trasfurmazione più grande di quella di i laser CO2.

2. A so lunghezza d'onda di uscita hè 1,06 um, chì hè esattamente un ordine di grandezza più chjuca di a lunghezza d'onda di u laser CO2 di 10,06 um, dunque hà una alta efficienza di accoppiamentu cù u metallu è una bona prestazione di trasfurmazione.

3. U laser YAG hà una struttura compacta, un pesu ligeru, un usu faciule è affidabile, è esigenze di manutenzione ridotte.

4. U laser YAG pò esse accoppiatu cù a fibra ottica. Cù l'aiutu di u sistema multiplex di divisione di u tempu è di divisione di putenza, un raghju laser pò esse facilmente trasmessu à parechje stazioni di travagliu o stazioni di travagliu remote, ciò chì facilita a flessibilità di u trattamentu laser. Dunque, quandu si sceglie un laser, ci vole à cunsiderà diversi parametri è i vostri bisogni attuali. Solu in questu modu u laser pò esercità a so massima efficienza. I laser Nd:YAG pulsati furniti da Xinte Optoelectronics sò adatti per applicazioni industriali è scientifiche. I laser Nd:YAG pulsati affidabili è stabili furniscenu una uscita impulsiva finu à 1,5 J à 1064 nm cù frequenze di ripetizione finu à 100 Hz.