1.ディスクレーザー
ディスク レーザー設計コンセプトの提案は、固体レーザーの熱影響問題を効果的に解決し、固体レーザーの高平均出力、高ピーク出力、高効率、および高ビーム品質の完璧な組み合わせを達成しました。ディスクレーザーは、自動車、船舶、鉄道、航空、エネルギー等の分野における加工用レーザー光源として、かけがえのない新たなレーザー光源となっています。現在の高出力ディスク レーザー技術は、最大出力 16 キロワット、ビーム品質 8 mm ミリラジアンを備えており、ロボット レーザーのリモート溶接や大型レーザーの高速切断を可能にし、固体レーザーの幅広い将来性を切り開きます。の分野高出力レーザー加工。アプリケーション市場。
ディスクレーザーの利点:
1.モジュール構造
ディスクレーザーはモジュール構造を採用しており、各モジュールを現場で迅速に交換できます。冷却システムとライトガイドシステムはレーザー光源と統合されており、コンパクトな構造で設置面積が小さく、取り付けとデバッグが迅速に行えます。
2. 優れたビーム品質と標準化
2kWを超えるTRUMPFディスクレーザーはすべて、8mm/mradで標準化されたビームパラメータ積(BPP)を備えています。レーザーは動作モードの変化に影響を受けず、すべての TRUMPF 光学系と互換性があります。
3. ディスクレーザーはスポットサイズが大きいため、各光学素子が耐える光パワー密度が小さくなります。
光学素子のコーティングの損傷閾値は通常約 500MW/cm2、石英の損傷閾値は 2～3GW/cm2 です。TRUMPF ディスク レーザー共振空洞内のパワー密度は通常 0.5MW/cm2 未満であり、結合ファイバー上のパワー密度は 30MW/cm2 未満です。このような低いパワー密度は、光学コンポーネントに損傷を与えず、非線形効果も生じないため、動作の信頼性が保証されます。
4.レーザーパワーリアルタイムフィードバック制御システムを採用します。
リアルタイムフィードバック制御システムにより、Tピースに到達するパワーを安定に保つことができ、加工結果の再現性が優れています。ディスクレーザーの予熱時間はほぼゼロで、出力の調整範囲は 1% ～ 100% です。ディスクレーザーは熱レンズ効果の問題を完全に解決しているため、レーザーパワー、スポットサイズ、ビーム発散角はパワー範囲全体で安定しており、ビームの波面は歪みません。
5. レーザーが動作し続けている間、光ファイバーはプラグアンドプレイ可能です。
特定の光ファイバが故障した場合、光ファイバを交換する際には、光ファイバを停止せずに光路を閉じるだけで、他の光ファイバはレーザ光を出力し続けることができます。光ファイバーの交換は簡単に操作でき、プラグアンドプレイで、工具や位置調整は必要ありません。道路入口には防塵装置を設置し、光学部品エリアへの塵埃の侵入を厳重に防ぎます。
6. 安全で信頼できる
加工中、加工される材料の放射率が非常に高く、レーザー光がレーザーに反射して戻ってきたとしても、レーザー自体や加工効果には影響を与えず、材料の加工や加工に制限はありません。繊維の長さ。レーザー操作の安全性はドイツの安全認証を取得しています。
7. ポンピングダイオードモジュールはよりシンプルかつ高速です
ポンピングモジュールに取り付けられたダイオードアレイもモジュール構造です。ダイオードアレイモジュールの耐用年数は長く、3 年または 20,000 時間の保証が付いています。計画的な交換でも、突然の故障による即時交換でも、ダウンタイムは必要ありません。モジュールに障害が発生すると、制御システムが警告を発し、レーザー出力を一定に保つために他のモジュールの電流を適切に自動的に増加させます。ユーザーは 10 時間、場合によっては数十時間作業を続けることができます。生産現場でのポンピング ダイオード モジュールの交換は非常に簡単で、オペレータのトレーニングは必要ありません。
2.2ファイバーレーザー
ファイバーレーザーは、他のレーザーと同様に、光子を生成できる利得媒体（ドープファイバー）、光子をフィードバックして利得媒体内で共鳴増幅できるようにする光共振空洞、および励起するポンプ源の 3 つの部分で構成されています。光子の遷移。
特長： 1. 光ファイバーは「表面積／体積」比が高く、放熱効果が高く、強制冷却なしで連続使用が可能です。2. 導波路媒体としての光ファイバーはコア直径が小さく、ファイバー内のパワー密度が高くなる傾向があります。したがって、ファイバーレーザーは、光ファイバーとは異なり、変換効率が高く、しきい値が低く、利得が高く、線幅が狭いです。結合損失が小さい。3. 光ファイバーは柔軟性に優れているため、ファイバーレーザーは小型で柔軟性があり、構造がコンパクトで、コスト効率が高く、システムへの統合が容易です。4. 光ファイバーには、非常に多くの調整可能なパラメーターと選択性があり、非常に広い調整範囲、良好な分散と安定性を得ることができます。
ファイバーレーザーの分類:
1. 希土類添加ファイバーレーザー
2. 現在比較的成熟したアクティブ光ファイバーにドープされた希土類元素: エルビウム、ネオジム、プラセオジム、ツリウム、イッテルビウム。
3. ファイバー誘導ラマン散乱レーザーの概要: ファイバーレーザーは本質的に波長変換器であり、ポンプ波長を特定の波長の光に変換し、レーザーの形で出力できます。物理的な観点から見ると、光増幅を発生させる原理は、作業材料が吸収できる波長の光を提供することで、作業材料が効果的にエネルギーを吸収して活性化できるようにすることです。したがって、ドーピング材料に応じて、対応する吸収波長も異なり、ポンプ光の波長に対する要件も異なります。
2.3 半導体レーザー
半導体レーザーは1962年に励起に成功し、1970年には室温での連続出力を達成しました。その後改良を重ね、ダブルヘテロ接合レーザーやストライプ構造のレーザーダイオード（レーザーダイオード）が開発され、光ファイバー通信や光ディスク、レーザー プリンター、レーザー スキャナー、レーザー ポインター (レーザー ポインター)。現在最も多く生産されているレーザーです。レーザーダイオードの利点は、高効率、小型、軽量、低価格です。特に多重量子井戸型の効率は20～40%、PN型でも数15%～25%に達します。つまり、エネルギー効率の高さが最大の特徴です。また、連続出力波長は赤外から可視光までをカバーしており、光パルス出力最大50W（パルス幅100ns）の製品も製品化しています。LIDAR や励起光源として非常に使いやすいレーザーの一例です。固体のエネルギーバンド理論によれば、半導体材料中の電子のエネルギー準位はエネルギーバンドを形成します。高エネルギーのものは伝導帯、低エネルギーのものは価電子帯であり、2 つのバンドは禁制帯によって分離されています。半導体に導入された非平衡電子正孔対が再結合するとき、放出されたエネルギーはキャリアの再結合発光であるルミネッセンスの形で放射されます。
半導体レーザーの利点：小型、軽量、信頼性の高い動作、低消費電力、高効率など。
2.4YAGレーザー
レーザーの一種である YAG レーザーは、優れた総合特性 (光学、機構、熱) を備えたレーザー マトリックスです。他の固体レーザーと同様に、YAG レーザーの基本コンポーネントは、レーザー加工材料、ポンプ源、および共鳴空洞です。ただし、結晶にドープされる活性イオンの種類、ポンプ源とポンプ方法の違い、使用される共振空洞の構造の違い、および使用されるその他の機能的構造デバイスにより、YAG レーザーは多くの種類に分類できます。例えば、出力波形により連続発振YAGレーザー、繰り返し周波数YAGレーザー、パルスレーザーなどに分けることができます。動作波長に応じて、1.06μm YAGレーザー、周波数2倍YAGレーザー、ラマン周波数シフトYAGレーザー、可変YAGレーザーなどに分けることができます。ドーピングによると、さまざまな種類のレーザーは、Nd:YAG レーザー、Ho、Tm、Er などをドープした YAG レーザーに分類できます。結晶の形状により、ロッド型とスラブ型のYAGレーザーに分けられます。さまざまな出力電力に応じて、高電力と小および中電力に分けることができます。YAGレーザーなど
固体YAGレーザー切断機は、波長1064nmのパルスレーザー光を拡大、反射、集束させ、材料の表面を放射、加熱します。表面の熱は熱伝導によって内部に拡散し、レーザーパルスの幅、エネルギー、ピークパワー、繰り返しはデジタルで正確に制御されます。周波数およびその他のパラメータにより、材料を瞬時に溶解、蒸発、蒸発させることができ、それにより、CNC システムによる所定の軌道での切断、溶接、穴あけが実現されます。
特徴: このマシンは、良好なビーム品質、高効率、低コスト、安定性、安全性、より高い精度、および高い信頼性を備えています。切断、溶接、穴あけなどの機能を 1 台に統合し、理想的な高精度で効率的な柔軟な加工装置となります。速い加工速度、高効率、優れた経済的メリット、小さな直線エッジのスリット、滑らかな切断面、大きな深さと直径の比、最小のアスペクトと幅の比の熱変形、硬質、脆性などのさまざまな材料に加工可能、そして柔らかい。加工中の工具の磨耗や交換の問題がなく、機械的な変化もありません。自動化が容易に実現できます。特殊な条件での加工を実現します。ポンプ効率は最大約20％と高い。効率が向上すると、レーザー媒体の熱負荷が減少するため、ビームが大幅に改善されます。長寿命、高信頼性、小型軽量を有しており、小型化用途に適しています。
用途：炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼、アルミニウムおよび合金、銅および合金、チタンおよび合金、ニッケルモリブデン合金およびその他の材料などの金属材料のレーザー切断、溶接および穴あけに適しています。航空、航空宇宙、兵器、船舶、石油化学、医療、計器、マイクロエレクトロニクス、自動車およびその他の産業で広く使用されています。加工品質が向上するだけでなく、作業効率も向上します。さらに、YAG レーザーは、科学研究のための正確かつ迅速な研究方法も提供します。
他のレーザーと比較すると:
1. YAG レーザーはパルス モードと連続モードの両方で動作します。パルス出力はQスイッチング技術とモードロック技術により短パルスおよび超短パルスが得られるため、CO2レーザーに比べて加工範囲が広くなります。
2. 出力波長は1.06umとCO2レーザーの波長10.06umに比べてちょうど1桁短いため、金属との結合効率が高く、加工性能が良好です。
3. YAG レーザーはコンパクトな構造、軽量、簡単かつ信頼性の高い使用、およびメンテナンスの必要性が低いです。
4. YAGレーザーは光ファイバーと結合可能です。時分割および電力分割多重システムの助けを借りて、1 つのレーザー ビームを複数のワークステーションまたはリモート ワークステーションに簡単に送信できるため、レーザー加工の柔軟性が促進されます。したがって、レーザーを選択するときは、さまざまなパラメータと実際のニーズを考慮する必要があります。この方法によってのみ、レーザーは最大の効率を発揮できます。Xinte Optoelectronics が提供するパルス Nd:YAG レーザーは、産業および科学用途に適しています。信頼性が高く安定したパルス Nd:YAG レーザーは、最大 100Hz の繰り返し率で 1064nm で最大 1.5J のパルス出力を提供します。
投稿日時: 2024 年 5 月 17 日
