Лазерын хэрэглээ ба ангилал

1. дискэн лазер

Диск Лазерын дизайны концепцийн санал нь хатуу төлөвт лазерын дулааны эффектийн асуудлыг үр дүнтэй шийдвэрлэж, хатуу төлөвт лазерын өндөр дундаж чадал, өндөр оргил чадал, өндөр үр ашиг, өндөр цацрагийн чанарыг төгс хослуулсан. Диск лазерууд нь автомашин, хөлөг онгоц, төмөр зам, агаарын тээвэр, эрчим хүч болон бусад салбарт боловсруулахад орлуулшгүй шинэ лазер гэрлийн эх үүсвэр болсон. Одоогийн өндөр хүчин чадалтай диск лазерын технологи нь хамгийн ихдээ 16 киловатт чадалтай, 8 мм миллирадиан цацрагийн чанартай бөгөөд энэ нь робот лазерын алсын зайн гагнуур болон том форматтай лазерын өндөр хурдтай зүсэлт хийх боломжийг олгож, хатуу төлөвт лазерын салбарт өргөн хүрээг нээж өгч байна.өндөр хүчин чадалтай лазер боловсруулалтХэрэглээний зах зээл.

Дискний лазерын давуу талууд:

1. Модульчлагдсан бүтэц

Диск лазер нь модульчлагдсан бүтэцтэй бөгөөд модуль бүрийг газар дээр нь хурдан сольж болно. Хөргөлтийн систем болон гэрлийн чиглүүлэгч систем нь лазер эх үүсвэртэй нэгтгэгдсэн бөгөөд авсаархан бүтэцтэй, бага талбайтай, хурдан суурилуулалт болон алдааг олж засварлах боломжтой.

2. Маш сайн цацрагийн чанар ба стандартчилагдсан

2кВт-аас дээш хүчин чадалтай бүх TRUMPF дискэн лазерууд нь 8мм/мрад стандартчилагдсан цацрагийн параметрийн бүтээгдэхүүн (BPP)-тэй байдаг. Лазер нь ажиллах горимын өөрчлөлтөд өөрчлөгддөггүй бөгөөд бүх TRUMPF оптикуудтай нийцдэг.

3. Диск лазерын толбоны хэмжээ том тул оптик элемент бүрийн тэсвэрлэх оптик чадлын нягтрал бага байна.

Оптик элементийн бүрхүүлийн гэмтлийн босго нь ихэвчлэн 500MW/cm2 орчим байдаг бол кварцын гэмтлийн босго нь 2-3GW/cm2 байдаг. TRUMPF дискний лазерын резонансын хөндий дэх чадлын нягтрал нь ихэвчлэн 0.5MW/cm2-ээс бага, холбогч шилэн дээрх чадлын нягтрал нь 30MW/cm2-ээс бага байдаг. Ийм бага чадлын нягтрал нь оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд гэмтэл учруулахгүй бөгөөд шугаман бус нөлөө үзүүлэхгүй тул үйл ажиллагааны найдвартай байдлыг хангана.

4. Лазерын эрчим хүчний бодит цагийн санал хүсэлтийн хяналтын системийг нэвтрүүлэх.

Бодит цагийн санал хүсэлтийн хяналтын систем нь Т хэлбэрийн хэсэгт хүрэх хүчийг тогтвортой байлгаж чаддаг бөгөөд боловсруулалтын үр дүн нь маш сайн давтагдах чадвартай. Диск лазерын урьдчилан халаах хугацаа бараг тэг бөгөөд тохируулж болох чадлын хүрээ 1%-100% байдаг. Диск лазер нь дулааны линзний эффектийн асуудлыг бүрэн шийддэг тул лазерын хүч, цэгийн хэмжээ, цацрагийн ялгааны өнцөг нь бүх чадлын хүрээнд тогтвортой байдаг бөгөөд цацрагийн долгионы фронт гажуудалд ордоггүй.

5. Лазер ажиллаж байх хооронд шилэн кабелийг залгаад ажиллуулж болно.

Тодорхой оптик шилэн кабель эвдэрсэн үед оптик шилэн кабелийг солих үед та зөвхөн оптик шилэн кабелийн оптик замыг хаах хэрэгтэй бөгөөд бусад оптик шилэн кабелиуд лазер гэрэл цацруулсаар байх болно. Оптик шилэн кабелийг солих нь ямар ч багаж хэрэгсэл, тохируулгын тохиргоогүйгээр ажиллахад хялбар, залгаж ашиглахад хялбар байдаг. Гудамжны үүдэнд тоос шороо орохоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд тоос нэвтэрдэггүй төхөөрөмж байдаг.

6. Аюулгүй, найдвартай

Боловсруулалтын явцад, боловсруулж буй материалын цацрагийн хэмжээ маш өндөр бөгөөд лазерын гэрэл лазер руу буцаж туссан ч гэсэн энэ нь лазер өөрөө болон боловсруулалтын үр дүнд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй бөгөөд материалын боловсруулалт эсвэл шилэн кабелийн уртад ямар ч хязгаарлалт байхгүй. Лазерын ажиллагааны аюулгүй байдлыг Германы аюулгүй байдлын гэрчилгээгээр хангасан.

7. Шахах диодын модуль нь илүү энгийн бөгөөд хурдан

Шахах модульд суурилуулсан диодын массив нь мөн модульчлагдсан хийцтэй. Диодын массивын модулиуд нь удаан эдэлгээтэй бөгөөд 3 жил буюу 20,000 цагийн баталгаатай. Төлөвлөсөн солих эсвэл гэнэтийн эвдрэлээс болж шууд солих эсэхээс үл хамааран ажиллахгүй байх шаардлагагүй. Модуль эвдэрсэн үед хяналтын систем нь лазерын гаралтын чадлыг тогтмол байлгахын тулд бусад модулиудын гүйдлийг зохих ёсоор нь дохиолж, автоматаар нэмэгдүүлдэг. Хэрэглэгч арав эсвэл бүр хэдэн арван цаг үргэлжлүүлэн ажиллах боломжтой. Үйлдвэрлэлийн талбайд шахах диодын модулиудыг солих нь маш энгийн бөгөөд операторын сургалт шаарддаггүй.

2.2Шилэн лазер

Бусад лазеруудын нэгэн адил шилэн лазерууд нь гурван хэсгээс бүрдэнэ: фотон үүсгэх чадвартай олшруулах орчин (холилттой шилэн кабель), фотонуудыг буцааж тэжээж, олшруулах орчинд резонансаар олшруулах боломжийг олгодог оптик резонансын хөндий, фотоны шилжилтийг өдөөдөг шахуургын эх үүсвэр.

Онцлог шинж чанарууд: 1. Оптик шилэн кабель нь өндөр "гадаргуугийн талбай/эзэлхүүн" харьцаатай, дулаан тархалтын сайн нөлөөтэй бөгөөд албадан хөргөлтгүйгээр тасралтгүй ажиллах боломжтой. 2. Долгион хөтлөгч хэрэгсэл болохын хувьд оптик шилэн кабель нь жижиг гол диаметртэй бөгөөд шилэн кабель дотор өндөр чадлын нягтралтай байдаг. Тиймээс шилэн кабель лазер нь илүү өндөр хувиргах үр ашигтай, бага босго, өндөр олз, нарийн шугамын өргөнтэй бөгөөд оптик шилэн кабельтай харьцуулахад ялгаатай. Холболтын алдагдал бага байдаг. 3. Оптик шилэн кабель нь уян хатан чанар сайтай тул шилэн кабель лазер нь жижиг бөгөөд уян хатан, бүтэц нь авсаархан, зардал багатай, системд нэгтгэхэд хялбар байдаг. 4. Оптик шилэн кабель нь мөн нэлээд олон тохируулж болох параметрүүд болон сонгомол чанартай бөгөөд нэлээд өргөн тохируулгын хүрээ, сайн тархалт, тогтвортой байдлыг олж авах боломжтой.

 

Шилэн лазерын ангилал:

1. Ховор шороон допингтой шилэн лазер

2. Одоогийн байдлаар харьцангуй боловсорсон идэвхтэй оптик шилэн кабелид хольсон ховор шороон элементүүд: эрбий, неодим, празеодим, тулий, иттербий.

3. Шилэн кабелиар өдөөгдсөн Раман тархалтын лазерын хураангуй: Шилэн лазер нь үндсэндээ долгионы уртын хөрвүүлэгч бөгөөд насосны долгионы уртыг тодорхой долгионы урттай гэрэл болгон хувиргаж, лазер хэлбэрээр гаргаж чаддаг. Физик үүднээс авч үзвэл гэрлийн олшруулалтыг бий болгох зарчим нь ажлын материалыг шингээж авах боломжтой долгионы урттай гэрлээр хангах явдал бөгөөд ингэснээр ажлын материал нь энергийг үр дүнтэй шингээж, идэвхжүүлэх боломжтой болно. Тиймээс хольцын материалаас хамааран харгалзах шингээлтийн долгионы урт нь мөн өөр өөр байдаг бөгөөд насос нь гэрлийн долгионы уртын шаардлага ч бас өөр байдаг.

2.3 Хагас дамжуулагч лазер

Хагас дамжуулагч лазерыг 1962 онд амжилттай өдөөж, 1970 онд өрөөний температурт тасралтгүй гаралттай болгосон. Хожим нь сайжруулалтын дараа давхар гетеро холболттой лазер болон судалтай бүтэцтэй лазер диод (Лазер диод)-ыг боловсруулсан бөгөөд эдгээр нь шилэн кабелийн холбоо, оптик диск, лазер принтер, лазер сканнер, лазер заагч (лазер заагч)-д өргөн хэрэглэгддэг. Эдгээр нь одоогоор хамгийн их үйлдвэрлэгдсэн лазер юм. Лазер диодын давуу талууд нь: өндөр үр ашигтай, жижиг хэмжээтэй, хөнгөн жинтэй, хямд үнэ юм. Ялангуяа олон квант худгийн төрлийн үр ашиг нь 20-40%, PN төрлийн үр ашиг нь хэд хэдэн удаа 15-25% хүрдэг. Товчхондоо, өндөр эрчим хүчний үр ашиг нь түүний хамгийн том онцлог юм. Үүнээс гадна, түүний тасралтгүй гаралтын долгионы урт нь хэт улаан туяанаас харагдах гэрэл хүртэлх хүрээг хамардаг бөгөөд 50Вт хүртэлх оптик импульсийн гаралттай (импульсийн өргөн 100нс) бүтээгдэхүүнийг мөн худалдаанд гаргасан. Энэ нь лидар эсвэл өдөөлтийн гэрлийн эх үүсвэр болгон ашиглахад маш хялбар лазерын жишээ юм. Хатуу бодисын энергийн зурвасын онолын дагуу хагас дамжуулагч материалын электронуудын энергийн түвшин нь энергийн зурвас үүсгэдэг. Өндөр энергийн нэг нь дамжуулах зурвас, бага энергийн нэг нь валентын зурвас бөгөөд хоёр зурвас нь хориотой зурвасаар тусгаарлагдсан байдаг. Хагас дамжуулагч руу тэнцвэргүй электрон нүхний хосууд рекомбинд ороход ялгарсан энерги нь люминесценцийн хэлбэрээр цацруулдаг бөгөөд энэ нь тээвэрлэгчдийн рекомбинацийн люминесценц юм.

Хагас дамжуулагч лазерын давуу талууд: жижиг хэмжээ, хөнгөн жин, найдвартай ажиллагаа, бага эрчим хүч зарцуулалт, өндөр үр ашиг гэх мэт.

2.4YAG лазер

YAG лазер нь лазерын нэг төрөл бөгөөд маш сайн цогц шинж чанартай (оптик, механик болон дулааны) лазер матриц юм. Бусад хатуу лазеруудын нэгэн адил YAG лазерын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь лазерын ажлын материал, шахуургын эх үүсвэр болон резонансын хөндий юм. Гэсэн хэдий ч болор дотор допинг хийсэн янз бүрийн төрлийн идэвхжүүлсэн ионууд, өөр өөр шахуургын эх үүсвэр болон шахах аргууд, ашигласан резонансын хөндийн өөр өөр бүтэц, ашигласан бусад функциональ бүтцийн төхөөрөмжүүдээс шалтгаалан YAG лазерыг олон төрөлд хувааж болно. Жишээлбэл, гаралтын долгионы хэлбэрийн дагуу тасралтгүй долгионы YAG лазер, давтагдсан давтамжтай YAG лазер болон импульсийн лазер гэх мэтээр хувааж болно; ажиллах долгионы уртаар 1.06μm YAG лазер, давтамж хоёр дахин нэмэгдсэн YAG лазер, Раман давтамжтай шилжсэн YAG лазер болон тохируулж болох YAG лазер гэх мэтээр хувааж болно; допинг хийснээр. Янз бүрийн төрлийн лазерыг Nd:YAG лазер, Ho, Tm, Er гэх мэтээр допинг хийсэн YAG лазер гэж хувааж болно; болор хэлбэрийн дагуу тэдгээрийг саваа хэлбэртэй болон хавтан хэлбэртэй YAG лазер гэж хуваадаг; Гаралтын чадлаас хамааран тэдгээрийг өндөр чадалтай, жижиг, дунд чадалтай, YAG лазер гэх мэт гэж хувааж болно.

Хатуу YAG лазер хэрчих машин нь 1064 нм долгионы урттай импульсийн лазер туяаг тэлж, ойлгож, фокуслаад дараа нь материалын гадаргууг цацруулж, халаана. Гадаргуугийн дулаан нь дулаан дамжуулалтаар дотор тал руу тархдаг бөгөөд лазер импульсийн өргөн, энерги, оргил хүч, давталтыг дижитал байдлаар нарийн хянадаг. Давтамж болон бусад параметрүүд нь материалыг шууд хайлуулж, ууршуулж, ууршуулж, улмаар CNC системээр дамжуулан урьдчилан тодорхойлсон траекторуудыг огтлох, гагнах, өрөмдөх боломжтой.

Онцлог шинж чанарууд: Энэхүү машин нь сайн цацрагийн чанар, өндөр үр ашиг, хямд өртөг, тогтвортой байдал, аюулгүй байдал, илүү нарийвчлал, өндөр найдвартай байдалтай. Энэ нь зүсэх, гагнах, өрөмдөх болон бусад функцийг нэг дор нэгтгэдэг тул хамгийн тохиромжтой нарийвчлалтай, үр ашигтай уян хатан боловсруулах тоног төхөөрөмж болгодог. Хурдан боловсруулалтын хурд, өндөр үр ашиг, сайн эдийн засгийн ашиг тус, жижиг шулуун ирмэгийн зүсэлт, гөлгөр зүсэх гадаргуу, том гүн-диаметрийн харьцаа, хамгийн бага тал-өргөний харьцаатай дулааны деформацитай бөгөөд хатуу, хэврэг, зөөлөн гэх мэт янз бүрийн материал дээр боловсруулж болно. Боловсруулалтын явцад багаж хэрэгслийн элэгдэл, солих асуудал байхгүй бөгөөд механик өөрчлөлт байхгүй. Автоматжуулалтыг хэрэгжүүлэхэд хялбар. Тусгай нөхцөлд боловсруулалтыг хийж чадна. Шахуургын үр ашиг өндөр, ойролцоогоор 20% хүртэл байдаг. Үр ашиг нэмэгдэхийн хэрээр лазер орчны дулааны ачаалал буурдаг тул цацраг нь ихээхэн сайжирдаг. Энэ нь урт хугацааны чанартай, өндөр найдвартай, жижиг хэмжээтэй, хөнгөн жинтэй бөгөөд жижигрүүлэх хэрэглээнд тохиромжтой.

Хэрэглээ: Нүүрстөрөгчийн ган, зэвэрдэггүй ган, хайлшин ган, хөнгөн цагаан ба хайлш, зэс ба хайлш, титан ба хайлш, никель-молибдений хайлш болон бусад материал зэрэг металл материалыг лазераар зүсэх, гагнах, өрөмдөхөд тохиромжтой. Агаарын тээвэр, сансар судлал, зэвсэг, хөлөг онгоц, нефть химийн, анагаах ухаан, багаж хэрэгсэл, микроэлектроник, автомашин болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Зөвхөн боловсруулалтын чанарыг сайжруулаад зогсохгүй ажлын үр ашгийг нэмэгдүүлдэг; үүнээс гадна YAG лазер нь шинжлэх ухааны судалгааны нарийвчлалтай, хурдан судалгааны аргыг бий болгож чадна.

 

Бусад лазеруудтай харьцуулахад:

1. YAG лазер нь импульсийн болон тасралтгүй горимд ажиллах боломжтой. Түүний импульсийн гаралт нь Q-шилжүүлэлт болон горим түгжих технологийн тусламжтайгаар богино болон хэт богино импульсийг гаргаж авах боломжтой бөгөөд ингэснээр түүний боловсруулалтын хүрээ нь CO2 лазераас илүү том юм.

2. Үүний гаралтын долгионы урт нь 1.06 ум бөгөөд энэ нь 10.06 ум CO2 лазерын долгионы уртаас яг нэг градус бага тул металлтай өндөр холболтын үр ашигтай бөгөөд боловсруулалтын сайн гүйцэтгэлтэй.

3. YAG лазер нь авсаархан бүтэцтэй, хөнгөн жинтэй, ашиглахад хялбар, найдвартай, засвар үйлчилгээ бага шаарддаг.

4. YAG лазерыг оптик шилэн кабельтай холбож болно. Цаг хуваах болон чадлын хуваах мультиплекс системийн тусламжтайгаар нэг лазер туяаг олон ажлын станц эсвэл алсын ажлын станц руу хялбархан дамжуулж болох бөгөөд энэ нь лазер боловсруулалтын уян хатан байдлыг хөнгөвчилдөг. Тиймээс лазер сонгохдоо та янз бүрийн параметрүүд болон өөрийн бодит хэрэгцээг харгалзан үзэх ёстой. Зөвхөн ийм байдлаар л лазер хамгийн их үр ашгаа үзүүлэх боломжтой. Xinte Optoelectronics-ийн нийлүүлдэг импульсийн Nd:YAG лазерууд нь үйлдвэрлэлийн болон шинжлэх ухааны хэрэглээнд тохиромжтой. Найдвартай, тогтвортой импульсийн Nd:YAG лазерууд нь 1064 нм-д 1.5Ж хүртэлх импульсийн гаралтыг 100Гц хүртэл давталтын хурдтайгаар хангадаг.

 


Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 5-р сарын 17