Kuo skiriasi nuolatinis lazeris (CW) ir beveik nepertraukiamas lazeris (QCW)?

Nepertraukiamų bangų (CW) lazeriai ir kvazi{0}}nepertraukiamų bangų (QCW) lazeriai yra dviejų tipų lazeriai, dažniausiai naudojami įvairiose srityse. CW lazeriai skleidžia nuolatinį šviesos spindulį, o QCW lazeriai skleidžia trumpų impulsų seriją. Štai keletas šių dviejų tipų lazerių skirtumų:

Vieno{0}}mode CW lazerio Gauso energijos pasiskirstymas

CW lazeris: CW yra „nepertraukiamos bangos“ santrumpa, o tai reiškia nuolatinės bangos lazerį. Jis pasiekia lazerio išvestį per nuolatinę sužadinimo energiją, o tai reiškia, kad lazeris lieka įjungtas, kol sustoja. CW lazeriai paprastai turi mažesnę didžiausią galią ir didesnę vidutinę galią.

Kaip parodyta 1 paveiksle, nuolatinis lazeris reiškia lazerį, kuris gali nuolat ir nuolat spinduliuoti šviesą, bendrai vadinamą nuolatiniu lazeriu. Paprastai metalo pjovimas ir vario aliuminio suvirinimas yra ištisiniai lazeriai, kurie yra plačiausiai naudojami. Pagrindiniai nuolatinio lazerinio proceso derinimo parametrai: galios bangos forma, defokusavimo kiekis, šerdies skersmens taškas ir greitis;

Kaip parodyta 2 paveiksle, vieno -modžio nuolatinio lazerio Gauso energijos pasiskirstymo schema rodo lazerio pluošto skerspjūvio energijos pasiskirstymą. Vidurinė energija yra didžiausia, o periferija savo ruožtu mažėja, parodydama Gauso pasiskirstymą (normalųjį pasiskirstymą).

QCW lazerio impulsų energijos ir impulsinio suvirinimo palyginimas

QCW yra „kvazi nuolatinės bangos“ santrumpa, o tai reiškia beveik nuolatinės bangos lazerį. Kaip parodyta impulsinio lazerio a paveiksle, lazeris paprastai yra nutrūkstančios šviesos spinduliavimo procesas; b paveiksle parodytas lazerio energijos pasiskirstymas. Palyginti su vieno režimo nuolatiniais lazeriais, QCW energijos pasiskirstymas yra labiau koncentruotas, o tai reiškia, kad QCW turi didesnį energijos tankį (stipresnę skverbimosi galimybę) nei nuolatiniai lazeriai.

Tai atsispindi metalografiniame aspekte, o tai reiškia, kad QCW turi didesnę prasiskverbimo galimybę. Gaminamas metalografinis aspektas yra panašus į vinį, su didesniu kraštinių santykiu. Dėl didžiausios lazerio galios ir didelio energijos tankio QCW jis tinka didelio atsparumo lydiniams, termiškai jautrioms medžiagoms. Mikro jungtys turi didžiulių pranašumų; C paveiksle parodyta skirtingų dažnių impulsinio lazerio suvirinimo schema. Galima pastebėti, kad impulsinis suvirinimas yra gana stabilus ir beveik nėra purslų.

QCW lazeriuose daugiausia naudojama technologija, vadinama Q{0}}perjungimu, kuris yra veiksmingas būdas gauti didelės-energijos trumpus impulsus. Jis suspaudžia bendrojo išėjimo nepertraukiamą lazerį į itin siaurus impulsus, kad spinduliuotų, taip padidindamas didžiausią šviesos šaltinio galią keliais dydžiais. Q-perjungimo metu, kol stiprinimo terpė nesukaupia pakankamai energijos, visas lazerio rezonatorius išlaiko didelius ertmės nuostolius.

Jei norite susipažinti su dar trumpesniais impulsų režimais, išskyrus Q{0}}perjungimą, tyrinėkiteitin greita lazerinė technologija, skirta preciziniam apdorojimui.

Šiuo metu lazeris negali sukelti lazerio virpesių, nes slenkstis yra per aukštas, todėl viršutinio lygio Dalelių skaičius gali būti kaupiamas dideliais kiekiais. Kai kaupimas pasiekia prisotinimo vertę, ertmės nuostoliai greitai sumažėja iki labai mažos vertės, todėl didžioji dalis energijos, kurią sukaupia aukštesnio lygio dalelės, per trumpą laiką bus paversta lazerio energija. Sugeneruokite stiprų lazerio impulsų išvestį išvesties gale.

Pavyzdžiui, balioną, panašų į apvalų būgną, galima išleisti iš purkštuko ir lėtai bei nuolat ištuštinti, o tai vadinama nuolatiniu lazeriu. Q vertės reguliavimas reiškia, kad balionas yra slėgis ir akimirksniu jį pripučiama, o tai maždaug yra nuolatinio ir QCW atveju.

4 pav. CW lazerinio sandarinimo vinio išvaizda, tiesios suvirinimo siūlės išvaizda, metalografinis išilginio pjūvio tyrimas; QCW lazerinio sandarinimo nagų išvaizda, tiesios suvirinimo išvaizda, išilginio pjūvio metalografija;

Norėdami giliau pasinerti į tai, kaip šis impulsų suspaudimas ir didelis energijos tankis veikia tikrąjį mikro{0}}apdirbimą, galite perskaityti išsamų vadovą apieoptimizuoti skaidulinį lazerinį mikro{0}}suvirinimą ir pasirinkti tinkamą šaltinį. Norėdami sužinoti pagrindinį šios technologijos suskirstymą, peržiūrėkite mūsų išsamų paaiškinimąQCW beveik{0}}nepertraukiamo lazerio technologija.

1. QCW išvaizda yra panaši į impulsinį taškinį suvirinimą, su žuvų masto modeliais, o nuolatinis lazeris turi sklandų ir nenutrūkstamą kreivę;

2. Energijos įvestis: nuolatinis lazerio įvestis, impulsinis su pertrūkiais įvestis, atsispindi metalografijoje, nuolatinis lazerinis suvirinimas išilginis metalografinis nuolatinis, tik nedideli svyravimai, impulsinis lazeris gali aiškiai matyti lazerio gręžimą kaip vieno taško lazerinį metalografinį sujungimą, kiekvienas lazeris atitinka metalografinį aiškiai matomą; Todėl nepertraukiamas suvirinimas yra stipresnis nei QCW lazerinis suvirinimo siūlės stiprumas.

Išsamus nepertraukiamo (CW) ir beveik{0}}nepertraukiamo (QCW) lazerinio suvirinimo principų palyginimas

1. Vengiant plunksnų įtakos medžiagos absorbcijai, todėl procesas tampa stabilesnis: lazerio ir medžiagos sąveikos metu medžiaga stipriai išgaruos, virš išlydyto telkinio susidarys metalo garų, plazmos ir kitų dujų mišinys, bendrai vadinami metaliniais stulpeliais. Šie metaliniai stulpeliai apsaugo lazerį nuo patekimo į medžiagos paviršių, todėl medžiagos paviršių pasieks nestabili lazerio galia, dėl kurios atsiras defektų, pvz., purslų, sprogimo taškų ir duobių; Tačiau QCW impulsiniam suvirinimui būdingas nutrūkstamas šviesos srautas (5 ms šviesos srautas, 10 ms pertraukiamas šviesos srautas, o vėliau sekantis šviesos srautas), kuris užtikrina, kad kiekvienas lazerio smūgis į medžiagos paviršių nebūtų paveiktas metalinių stulpelių, todėl jis yra stabilesnis, palyginti su suvirinimu, ir turi pranašumų suvirinant plonu sluoksniu.

2. Stabilus lydymosi baseinas: dėl įtempimo lydymosi baseino rakto skylutės, ilgalaikio nepertraukiamo lazerio veikimo, didelio šilumos laidumo ploto, didelio lydalo baseino ploto ir gausaus skysto metalo nuolatinio suvirinimo lydalo baseinas yra daug didesnis nei QCW lazerio lydalo baseinas. Defektai, tokie kaip poros, įtrūkimai ir purslai, yra glaudžiai susiję su išlydytu baseinu: jei išlydytas baseinas yra didelis, išlydyto baseino paviršiaus įtempimas mažėja didėjant temperatūrai, o didelis išlydytas baseinas yra labiau linkęs į rakto skylutę įgriūti, kaip parodyta a3; Dėl QCW lazerinio suvirinimo labiau koncentruotos energijos ir trumpo veikimo laiko išlydytas baseinas daugiausia yra aplink rakto skylutę, o jėga yra vienoda. Santykinis porų, įtrūkimų ir purslų atsiradimo dažnis yra mažesnis.

3. Salerio šilumos paveikta zona: nepertraukiamas lazerio veikimas ant medžiagos nuolat perduoda šilumą medžiagai, todėl plona medžiaga yra labai jautri terminei deformacijai ir defektams, pvz., įtrūkimams dėl vidinio įtempio. QCW su pertraukomis veikia medžiagą, suteikdamas jai aušinimo laiką, todėl šilumos paveiktoje zonoje ir šilumos įvedimas tampa mažesnis, todėl labiau tinka plonoms medžiagoms apdoroti; O medžiagas, esančias arti šilumos jutiklių, galima apdoroti tik naudojant QCW lazerį.

4. Didelė didžiausia galia: naudojant tą pačią vidutinę nuolatinių ir QCW lazerių galią, QCW gali pasiekti didesnę didžiausią galią, didesnį energijos tankį, didesnį lydymosi gylį ir stipresnį įsiskverbimą. QCW turi daugiau pranašumų suvirinant vario lydinio ir aliuminio lydinio lakštus. Nepertraukiamo lazerio su ta pačia vidutine galia energijos tankis yra mažesnis nei QCW, todėl lazeris gali nesugebėti sukurti suvirinimo žymių ant medžiagos paviršiaus ir visos jos gali atsispindėti. Jei lazeris yra per didelis, lazerio sugerties greitis smarkiai padidės, kai medžiaga išsilydys, o šilumos įvedimas staiga padidės, todėl lydymosi gylis ir šilumos įvedimas bus nekontroliuojamas. Jis negali būti naudojamas suvirinant plonas plokštes, todėl gali atsirasti suvirinimo žymių arba perdegimo reiškinių, kurie negali atitikti proceso reikalavimų.

Išsamus CW ir QCW lazerinio suvirinimo rakto skylių mechanizmų palyginimas

Dėl šių ne{0}}taškų ir didelio-stabilumo charakteristikų beveik-nuolatinės bangos sukėlė revoliuciją tikslioje gamyboje. Sužinokite daugiau apie konkrečią šių sistemų inžineriją mūsų straipsnyje:Kas yra QCW pluošto lazerinio suvirinimo aparatas?

Kadangi impulso trukmė yra trumpa (dažniausiai kelios milisekundės), į detalę patenkanti šiluma yra minimali, todėl rekomenduojama naudoti impulsinį lazerinį suvirinimą aplink šilumos jutiklį ir itin plonų sienelių medžiagas. Tuo pačiu metu dėl didelio energijos kiekio, perduodamos impulso pradžioje, impulsinis lazerinis suvirinimas dažnai tinka atspindinčiam metalui. Paprastai vadinamas „patobulintu impulsu“, galios šuolis impulso ciklo pradžioje trunka tik nedidelę visos impulso trukmės dalį. Tačiau jo galios pakanka, kad prasiskverbtų pro medžiagos atspindį, išlaikant mažesnę vidutinę galią ir taip sumažinant šilumą. CW lazeriai turi tiekti daug energijos, kad būtų galima sujungti labai atspindinčius metalus, o susidariusi šiluma gali lengvai sugadinti juose esančias dalis ar komponentus. Nepertraukiamos bangos lazerinis suvirinimas CW dažniausiai yra{5}}didelės galios lazeris, kurio galia viršija 500 vatų. Paprastai tariant, tokio tipo lazeris turėtų būti naudojamas 1 mm ar didesnio storio plokštėms. Suvirinimo mechanizmas yra gilaus įsiskverbimo suvirinimas, pagrįstas rakto skylutės efektu, su dideliu kraštinių santykiu, viršijančiu 8:1, tačiau santykinai dideliu šilumos įvedimu.

Galiausiai dėl lazerinių technologijų pažangos taip pat yra nepertraukiamo lazerio moduliavimo technologija, skirta nepertraukiamų lazerių impulsiniam suvirinimui, taip pat QCW lazerių aukšto -dažnio impulsiniam suvirinimui.

Apskritai tiek CW lazeriai, tiek QCW lazeriai turi savo privalumų ir trūkumų, atsižvelgiant į konkretų pritaikymą. CW lazeriai tinka toms programoms, kurioms reikalingas nuolatinis šviesos spindulys, o QCW lazeriai tinka programoms, kurioms reikia trumpų didelės energijos impulsų. Todėl, norint pasiekti geriausių rezultatų, svarbu pasirinkti tinkamą lazerio tipą jūsų konkrečiai programai.

Jei norite palyginti daugiau lazerinių šaltinių, perskaitykite mūsų vadovąįvairių lazerių privalumai ir trūkumaiprieš pasirenkant sistemą.

Nesvarbu, ar jūsų programai reikalinga didelė QCW lazerio galia, skirta subtiliems mikro{0}}komponentams, ar nuolatinė standartinio CW lazerio energija storam metalui pjauti, labai svarbu pasirinkti tinkamą pramoninę sistemą. Ištirkite mūsų didelį{2}}našumąPluošto lazerinio suvirinimo aparataskategoriją, kad rastumėte tobulai pritaikytą konfigūraciją savo gamybos atnaujinimui.

Renkantis CW, QCW ir kitus impulsinius lazerinius šaltinius, kyla trys klausimai apie jūsų gamybos procesą: kokią medžiagą apdorojate, kokio storio ji yra ir koks yra jūsų prioritetas tarp greičio ir kokybės?

Medžiagos storis ir jautrumas karščiui.CW lazeriai užtikrina pastovią, didelę vidutinę galią, todėl jie yra natūralus pasirinkimas 1 mm ir storesnėms metalinėms plokštėms. Ploniems lakštams, kurių storis mažesnis nei 1 mm, arba komponentams, kurie yra arti šilumai -jautrių elementų, pvz., akumuliatorių elementų, jutiklių ir elektroninių paketų, su pertrūkiais QCW lazerio išvestis sumažina šilumos įvedimą ir apsaugo nuo iškraipymų. Ta pati logika galioja ir renkantis tarp nepertraukiamo ir impulsinio režimo apskritai: ilgas impulsų plotis tinka storoms, atlaidžioms medžiagoms, o trumpi, dideli -pikiausi impulsai apsaugo plonus ar subtilius.

Ruošinio atspindėjimas.Labai atspindintys metalai, tokie kaip varis, aliuminis ir auksas, atspindi didelę krintančio spindulio dalį. CW lazeris turi stumti pakankamai galios, kad pralaužtų šį atspindį, kuris gali lengvai perkaisti dalį. QCW lazeris sutelkia savo energiją į trumpus impulsus, turinčius labai didelę didžiausią galią, patikimiau sujungiant atspindinčius paviršius, išlaikant mažą vidutinę galią. Štai kodėl QCW šaltiniai plačiai naudojami vario ir aliuminio lydinio lakštų suvirinimui.

Pralaidumas prieš tikslumą.Jei jūsų linija yra stora{0}}plokštės pjovimas arba gilus-įskverbiamasis suvirinimas visą parą, didelė vidutinė CW lazerio galia padidina pralaidumą. Jei jūsų procesui reikia tikslaus valdymo, minimalaus purslų ir nedidelės šilumos-paveiktos zonos, QCW arba impulsinis šaltinis užtikrina tikslumą esant vidutiniam greičiui. Nėra universalaus „geriausio“ lazerio -, tinkamas šaltinis yra tas, kuris atitinka medžiagą, sujungimo ar pjūvio geometriją ir jūsų konkrečios paskirties tikslą. Jei kyla abejonių, prieš konfigūruodami įrenginį nusiųskite pavyzdžius savo lazerio tiekėjui bandomajam paleidimui.

CW{0}}palyginti-QCW sprendimas kiekvienoje pagrindinėje lazerio programoje atrodo skirtingai, o dvi technologijos retai pakeičiamos suvirinant.

Pjovimas.Pramoniniame pjovime dominuoja nuolatinių bangų lazeriai. Jų pastovus išėjimas dideliu greičiu sukuria lygius pjūvius, o plokštėms, kurių storis didesnis nei 2–3 mm, gilaus -prasiskverbimo rakto skylės mechanizmas iš esmės yra CW režimas. QCW lazeriai nenaudojami masiniam lakštų pjovimui, tačiau jie randa nišą mikro-pjaunant plonas folijas, kur šiluma turi likti lokalizuota.

Suvirinimas.Tai programa, kurioje CW ir QCW tikrai konkuruoja, kaip aprašyta anksčiau pateiktuose skyriuose: CW dėl gilaus{0}}siskverbimo ir storų- plokščių suvirinimo, QCW – ploniems lakštams, karščiui-jautrioms sąrankoms ir atspindinčioms vario-aliuminio jungtims.

Žymėjimas.Impulsiniai lazeriai -, įskaitant QCW trumpajame-impulso gale -, dominuoja lazerio žymėjime, nes momentinė didžiausia galia išgarina medžiagą, o maža vidutinė galia palaiko paviršių vėsų. Tiksliam žymėjimui CW šaltiniai nenaudojami.

Valymas.Abu režimai yra skirti valyti lazeriu: nuolatinės bangos lazeriai greitai pašalina dažus, rūdis ir dangas dideliuose plotuose, o impulsiniai lazeriai nuvalo subtilius paviršius tiksliai valdydami. Didelio masto pramoninės dangos pašalinimas ir rūdžių pašalinimas paprastai yra palankesni nuolatiniam režimui, todėl nuolatiniai lazeriniai valikliai yra standartinė gamybos linijų kategorija. Pirkėjams, vertinantiems valymo sprendimus, anuolatinių bangų lazerinio valymo mašinayra didelio našumo-paviršiaus paruošimo parinktis.

Gręžimas ir mikro{0}}apdirbimas.QCW lazeriai puikiai tinka gręžiant ir sujungiant mikro{0}}, nes jų didžiausia galia sukuria gilias, siauras skyles, kurių kraštinių santykis yra panašus į anksčiau aprašytus vinies -formos metalografinius profilius.

Ištrauka: pirmiausia susiekite savo programą į šią matricą, tada pasirinkite šaltinį. Daugumoje gamybos linijų yra daugiau nei vienas lazerio tipas - CW šaltinis sunkiam darbui ir impulsinis arba QCW šaltinis smulkiems darbams.

CW ir QCW yra tik du daug didesnės lazerių šeimos nariai. Supratimas, kur jie sėdi, padeda priimti geresnius pirkimo sprendimus ir numatyti, kur juda technologija.

Lazerių šeima.Viename galų{0}}didelės galios nuolatiniai lazeriai atlieka pjovimą ir giluminį suvirinimą; kita vertus, ultratrumpų-impulsinių lazerių energija tiekiama femtosekundėmis ir pikosekundėmis, kad būtų galima apdoroti šaltą, nepažeistą-nemokamą mikro{3}}. Tarp jų yra impulsiniai, QCW ir nanosekundžių šaltiniai, apimantys žymėjimą, gręžimą ir smulkų suvirinimą. Kiekvienas impulsų{6}}pločio režimas susietas su atskiru programų rinkiniu, - kuo platesnis jūsų produktų asortimentas, tuo labiau tikėtina, kad jums reikės kelių šaltinių greta.

Puslaidininkiniai lazeriai kaip statybiniai blokai.Didelės{0}}galios diodiniai ir šviesolaidiniai lazeriai vis dažniau naudojamipuslaidininkių lazerių technologija, kuris tiekia siurblio energiją už daugumos pramoninių CW ir QCW sistemų. Kadangi puslaidininkiniai lustai siekia didesnio ryškumo ir mažesnės kainos, jie pritraukia visą šeimą į priekį - daugiau energijos už dolerį, geresnę spindulio kokybę ir naujus bangos ilgius medžiagoms, kurias anksčiau buvo sunku apdoroti.

Kodėl lazerinis apdorojimas plečiasi.Palyginti su įprastais metodais, apdorojimas lazeriu siūlo ne{0}}kontaktinį veikimą, įrankių nusidėvėjimą, programuojamą lankstumą ir pakartojamą kokybę. Tie struktūriniailazerinio apdorojimo technologijos pranašumaipaaiškinkite, kodėl gamyklos mechaninius, terminius ir cheminius procesus keičia lazeriniais sprendimais lakštinio metalo, elektronikos, automobilių ir energetikos pramonėje.

Kur eina pramonė.Rinka ir toliau juda link didesnės vidutinės galios, trumpesnio impulsų pločio ir pažangesnio proceso valdymo. Sekantlazerių pramonės analizėĮrangos gamintojų ir pramonės stebėtojų paskelbtas būdas yra praktiškas būdas stebėti, kurie šaltinių tipai populiarėja -, ir nustatyti kitos investicijos į įrenginį laiką. Nepriklausomai nuo jūsų taikymo, pradėkite nuo medžiagos ir kokybės tikslo ir leiskite proceso duomenims - neįprasti - pasirinkti tarp CW, QCW ir impulsinių.