Penkios didelės galios puslaidininkinių lazerių pritaikymas pramonės srityje

Mar 02, 2020 Palik žinutę

Plėtojant puslaidininkių lustų technologiją ir optinę technologiją, puslaidininkinių lazerių išėjimo galia buvo nuolat tobulinama, spindulių kokybė žymiai pagerėjo, gauta daugiau pritaikymo pramoniniame lauke. Šiuo metu pramoninių didelės galios puslaidininkių lazerių išėjimo galia ir spindulių kokybė pranoko lempomis pumpuojamą YAG lazerius ir yra artimi puslaidininkių pumpuojamii YAG lazeriams. Puslaidininkiniai lazeriai palaipsniui buvo taikomi plastikiniams suvirinimo, apdailos ir lydinio, paviršiaus terminio apdorojimo, metalo suvirinimo ir kt., taip pat padarė tam tikrą taikymo pažangą ženklinant, pjaustant ir kitais aspektais.

Laser plastic welding

1.Lazerinis plastikinis suvirinimas

Puslaidininkinio lazerio spindulys yra plokščias, o skerspjūvio šviesos intensyvumo erdvinis pasiskirstymas yra palyginti vienodas. Palyginti su YAG lazerio spinduliu, puslaidininkinio lazerio spindulys plastikiniame suvirinime gali gauti geresnę suvirinimo konsistenciją ir suvirinimo kokybę bei gali atlikti plataus lizdo suvirinimą. Puslaidininkinių lazerių galios reikalavimai plastikiniam suvirinimui nėra dideli, paprastai 50 ~ 700W, spindulių kokybė yra mažesnė nei 100 mm / mrad, o taško dydis yra 0,5 ~ 5 mm. Suvirinimas šiuo metodu nepadaro ruošinio paviršiaus, vietinis šildymas sumažina plastikinių dalių šiluminį stresą, gali išvengti įdėtų elektroninių komponentų pažeidimo ir geriau vengia plastiko lydymosi. Optimizuojant žaliavas ir pigmentus, lazerinis plastikinis suvirinimas gali gauti skirtingas sintetines spalvas. Šiuo metu puslaidininkiniai lazeriai plačiai naudojami suvirinimo komponentams, tokiems kaip sandarūs konteineriai, elektroninių komponentų korpusai, automobilių dalys ir nevienalyčiai plastikai.

laser cladding

2.Lazerinis apvalkalas ir paviršiaus terminis apdorojimas

Metalinių dalių paviršiaus terminis apdorojimas arba vietinis apvalkalas, turintis aukštus atsparumo dilimui ir atsparumo korozijai reikalavimus, yra svarbus puslaidininkių lazerių taikymas apdorojant. Tarptautiniu mastu puslaidininkių lazerių, naudojamų lazeriniam apdailai ir paviršiaus termo apdorojimui, galia yra nuo 1 iki 6 kW, spindulių kokybė nuo 100 iki 400 mm / mrad, o taškinis dydis - nuo 2 × 2 iki 3 × 3 mm 2 arba 1 × 5 mm 2. Palyginti su kitais lazeriais, apvalkalo ir paviršiaus terminio apdorojimo puslaidininkinėmis lazerio spinduliais privalumai yra didelis elektroocinis efektyvumas, didelė medžiagų absorbcija, mažos priežiūros išlaidos, stačiakampio formos dėmės ir vienodas šviesos intensyvumo pasiskirstymas. Šiuo metu puslaidininkiniai lazeriniai apkalai ir paviršiaus terminis apdorojimas plačiai naudojami elektros energijos, naftos chemijos, metalurgijos, plieno, mašinų ir kitose pramonės srityse ir tapo viena iš svarbių priemonių ruošiant naujas medžiagas, greitai ir tiesiogiai gaminant metalines dalis ir žaliai pergaminti sugedusias metalines dalis.

laser metal welding

3.Lazerinis metalo suvirinimas

Didelės galios puslaidininkiniai lazeriai turi daug pritaikymo metalo suvirinimo, nuo tikslumo vietoje suvirinimo automobilių pramonėje šilumos laidumo suvirinimo gamybos medžiagų, ir ašinis suvirinimo vamzdžių. Jų suvirinimo siūlių kokybė yra gera ir vėlesnio apdorojimo nereikia. Puslaidininkių lazeriui, naudojamam lakštinio metalo suvirinimui, reikia 300-3000W galios, 40-150 mm / mrad spindulių kokybės, 0,4-1,5 mm taško dydžio ir 0,1-2,5 mm suvirinimo medžiagos storio. Dėl mažos šilumos sąnaudų dalių iškraipymas yra minimalus. Didelės galios puslaidininkiniai lazeriai gali atlikti didelės spartos suvirinimą su lygiomis ir gražiomis suvirinimo siūlėmis. Jis turi ypatingų privalumų, susijusių su darbo taupymu suvirinimo metu ir po jo, ir labai tinka skirtingiems pramoninio suvirinimo poreikiams. Jis palaipsniui pakeis tradicinius suvirinimo metodus.

laser marking

4.Lazerinis ženklinimas

Lazerinio žymėjimo technologija yra viena didžiausių lazerinio apdorojimo taikymo sričių. Šiuo metu naudojami lazeriai apima YAG lazeriai, CO2 lazeriai, ir puslaidininkių siurblio lazeriai. Tačiau pagerėjus puslaidininkių lazerio spindulių kokybei, žymėjimo srityje pradėtos naudoti puslaidininkių lazerinio ženklinimo mašinos.

laser metal cutting

5.Lazerinis pjovimas

Didelės galios puslaidininkinių lazerių taikymas pjovimo lauke prasidėjo vėlai. Remiamas Vokietijos švietimo ir mokslinių tyrimų ministerijos "Modulinės puslaidininkių lazerinės sistemos" (MDS) programos, Fraunhoferio institutas Vokietijoje 2001 m. sukūrė puslaidininkinę lazerinio pjovimo mašiną, kurios galia – 800W. 0.4m / min.