Lazer ulanylyşlary we klassifikasiýa

1. disk lazeri

Disk Lazer dizaýn konsepsiýasynyň teklibi gaty ýagdaýly lazerleriň termal täsir meselesini netijeli çözdi we gaty ýagdaýly lazerleriň ýokary ortaça kuwwatynyň, ýokary pik kuwwatynyň, ýokary netijeliliginiň we ýokary şöhle hiliniň ajaýyp utgaşmasyna ýetdi. Disk lazerleri awtoulag, gämi, demir ýol, awiasiýa, energiýa we beýleki ugurlarda gaýtadan işlemek üçin ornuny tutup bolmajak täze lazer şöhle çeşmesine öwrüldi. Häzirki ýokary kuwwatly disk lazer tehnologiýasynyň iň ýokary güýji 16 kilowatt we şöhle hili 8 mm milliradian bolup, bu robot lazer bilen uzakdan kebşirlemäge we uly formatly lazer bilen ýokary tizlikli kesmäge mümkinçilik berýär we bu ugurda gaty ýagdaýly lazerler üçin giň mümkinçilikleri açýar.ýokary kuwwatly lazer işläp bejeriş. Programma bazary.

Disk lazerleriniň artykmaçlyklary:

1. Modul gurluş

Disk lazeri modul gurluşyny ulanýar we her bir modul ýerinde çalt çalşyrylyp bilner. Sowadyjy ulgam we yşyk gönükdiriji ulgam lazer çeşmesi bilen birleşdirilip, ykjam gurluşa, kiçi meýdana we çalt gurnamaga we sazlamaga mümkinçilik berýär.

2. Ajaýyp şöhle hili we standartlaşdyrylan

2 kW-dan ýokary kuwwatly ähli TRUMPF disk lazerleri 8 mm/mrad standartlaşdyrylan şöhle parametr önümine (BPP) eýedir. Lazer iş režimindäki üýtgeşmelere üýtgewsizdir we ähli TRUMPF optikalary bilen utgaşyklydyr.

3. Disk lazerinde nokat ölçegi uly bolany üçin, her bir optik elementiň çydamly optiki güýç dykyzlygy azdyr.

Optiki element örtüginiň zyýan çägi adatça takmynan 500MW/sm2, kwarsyň zyýan çägi bolsa 2-3GW/sm2. TRUMPF disk lazer rezonans boşlugyndaky güýç dykyzlygy adatça 0.5MW/sm2-den az, birleşdiriji süýümdäki güýç dykyzlygy bolsa 30MW/sm2-den az. Şeýle pes güýç dykyzlygy optiki böleklere zyýan ýetirmez we çyzykly däl täsirleri döretmez, şeýlelik bilen iş ygtybarlylygyny üpjün edýär.

4. Lazer güýji bilen real wagt režiminde pikir alyşma dolandyryş ulgamyny ornaşdyryň.

Hakyky wagtdaky teslim dolandyryş ulgamy T-bölegine ýetýän güýji durnukly saklap bilýär we gaýtadan işlemegiň netijeleri ajaýyp gaýtalanmaga eýedir. Disk lazeriniň öňünden gyzdyrma wagty tas nola deňdir we sazlanyp bilinýän güýç diapazony 1%–100%. Disk lazeri termal linza täsiri meselesini doly çözýändigi üçin, lazer güýji, nokat ölçegi we şöhle bölüniş burçy tutuş güýç diapazonynda durnuklydyr we şöhle tolkunynyň tolkun öň tarapy burulmalara sezewar bolmaýar.

5. Lazer işlemegini dowam etdirýän wagtynda optiki süýümi birikdirip bolýar.

Käbir optiki süýümler bozulanda, optiki süýümi çalşyrylanda, diňe optiki süýümiň optik ýoluny ýapmaly, beýleki optiki süýümler bolsa lazer şöhlesini çykarmagyny dowam etdirip bilerler. Optiki süýümi çalşyrmak, hiç hili gurallar ýa-da deňleşdirme sazlamalary bolmazdan, ulanmak, birikdirmek we işletmek aňsat. Tozanyň optiki bölek meýdanyna girmeginiň öňüni almak üçin köçäniň girelgesinde tozan geçirmeýän enjam bar.

6. Howpsuz we ygtybarly

Gaýtadan işlemegiň dowamynda, gaýtadan işlenýän materialyň şöhlelenme derejesi şeýle ýokary bolsa-da, lazer şöhlesi lazere yzyna şöhlelense-de, ol lazeriň özüne ýa-da gaýtadan işlemegiň täsirine hiç hili täsir etmez we materialyň gaýtadan işlenilmegine ýa-da süýümiň uzynlygyna hiç hili çäklendirme bolmaz. Lazer işiniň howpsuzlygy Germaniýanyň howpsuzlyk güwänamasyna mynasyp boldy.

7. Nasos diod moduly has ýönekeý we çalt

Nasos modulyna oturdylan diod massiwi hem modul gurluşlydyr. Diod massiwi modullarynyň uzak ömürli bolmagy we 3 ýyl ýa-da 20,000 sagat kepillik berilmegi mümkin. Meýilleşdirilen çalşyryş ýa-da birden näsazlyk sebäpli derrew çalşyryş bolsun, hiç hili bökdençlik talap edilmeýär. Modul näsazlyk ýüze çykanda, dolandyryş ulgamy lazer çykyş kuwwatyny sabit saklamak üçin beýleki modullaryň tokuny awtomatik usulda güýçlendirýär we signal berýär. Ulanyjy on ýa-da hatda onlarça sagatlap işlemegini dowam etdirip biler. Nasos diod modullaryny önümçilik ýerinde çalşyrmak örän ýönekeý we operatoryň taýýarlygyny talap etmeýär.

2.2Süýümli lazer

Süýümli lazerler, beýleki lazerler ýaly, üç bölekden ybarat: fotonlary döredip bilýän güýçlendiriji gurşaw (dopingli süýüm), fotonlaryň yzyna gaýtarylmagyna we güýçlendiriji gurşawda rezonansly güýçlendirilmegine mümkinçilik berýän optiki rezonans boşlugy we foton geçişlerini gozgaýan nasos çeşmesi.

Aýratynlyklary: 1. Optiki süýüm ýokary "ýüz meýdany/göwrüm" gatnaşygyna, gowy ýylylyk ýaýratma täsirine eýedir we mejbury sowadyşsyz üznüksiz işläp bilýär. 2. Tolkun geçiriji serişde hökmünde optiki süýümiň özen diametri kiçi we süýümiň içinde ýokary güýç dykyzlygyna meýilli. Şonuň üçin süýüm lazerleri ýokary konwersiýa netijeliligine, pes bosaga, ýokary gazanç we dar çyzyk giňligine eýedir we optiki süýümden tapawutlanýar. Birikdiriş ýitgisi az. 3. Optiki süýümleriň gowy çeýeligi bolandygy sebäpli, süýüm lazerleri kiçi we çeýe, gurluş taýdan ykjam, tygşytly we ulgamlara integrasiýa etmek aňsat. 4. Optiki süýümiň şeýle hem köp sazlanyp bilýän parametrleri we saýlama ukyby bar we giň sazlama diapazonyny, gowy dispersiýany we durnuklylygyny alyp bilýär.

 

Süýümli lazer klassifikasiýa:

1. Seýrek toprakly lehimli süýümli lazer

2. Häzirki wagtda deňeşdirme boýunça ýetişen işjeň optiki süýümlere goşulan seýrek ýer elementleri: erbiý, neodimý, praseodimý, tuliý we itterbiý.

3. Süýüm bilen höweslendirilýän Raman saçylma lazeriniň gysgaça mazmuny: Süýümli lazer, esasan, tolkun uzynlygyny öwrüp bilýän tolkun uzynlygyny öwrüp, ony lazer görnüşinde çykaryp bilýän tolkun uzynlygyny öwrüp bilýän enjamdyr. Fiziki nukdaýnazardan, ýagtylygy güýçlendirmegiň prinsipi, işçi materiala siňdirip bilýän tolkun uzynlygyndaky ýagtylygy bermekdir, şonuň üçin işçi material energiýany netijeli siňdirip we işjeňleşdirip biler. Şonuň üçin, lehim materialyna baglylykda, degişli siňdiriş tolkun uzynlygy hem tapawutlydyr we nasosyň ýagtylygyň tolkun uzynlygyna bolan talaplary hem tapawutlydyr.

2.3 Ýarymgeçiriji lazer

Ýarymgeçiriji lazer 1962-nji ýylda üstünlikli oýandyryldy we 1970-nji ýylda otagyň temperaturasynda üznüksiz çykyşa eýe boldy. Soňra, kämilleşdirmelerden soň, iki gat geterogeçişli lazerler we zolakly gurluşly lazer diodlary (lazer diodlary) işlenip düzüldi, olar optiki süýümli aragatnaşykda, optiki disklerde, lazer printerlerinde, lazer skanerlerinde we lazer görkezijilerinde (lazer görkezijilerinde) giňden ulanylýar. Häzirki wagtda olar iň köp öndürilýän lazerdir. Lazer diodlarynyň artykmaçlyklary: ýokary netijelilik, kiçi ölçeg, ýeňil agram we arzan baha. Hususan-da, köp kwantum guýusynyň görnüşiniň netijeliligi 20 ~ 40%, PN görnüşi hem birnäçe 15% ~ 25% -e ýetýär. Gysgaça aýdylanda, ýokary energiýa netijeliligi onuň iň uly aýratynlygydyr. Mundan başga-da, onuň üznüksiz çykyş tolkun uzynlygy infragyzyldan görünýän ýagtylyga çenli aralygy öz içine alýar we 50W-a çenli optiki impuls çykyşy bolan önümler (impuls giňligi 100ns) hem söwda taýdan satuwa çykaryldy. Bu lidar ýa-da oýandyryjy ýagtylyk çeşmesi hökmünde ulanmak örän aňsat bolan lazeriň mysalydyr. Gaty jisimleriň energiýa zolagy teoriýasyna görä, ýarymgeçiriji materiallardaky elektronlaryň energiýa derejeleri energiýa zolaklaryny emele getirýär. Ýokary energiýaly zolak geçirijilik zolagy, pes energiýaly zolak walentlik zolagydyr we iki zolak gadagan zolak bilen bölünýär. Deňsiz elektron-deşik jübütleri ýarymgeçiriji rekombinasiýa girizilende, bölünip çykan energiýa lüminesensiýa görnüşinde şöhlelenýär, bu bolsa daşaýjylaryň rekombinasiýa lüminesensiýasydyr.

Ýarymgeçiriji lazerleriň artykmaçlyklary: kiçi ölçegli, ýeňil agramly, ygtybarly işleýşi, az energiýa sarp edilişi, ýokary netijeliligi we ş.m.

2.4YAG lazeri

Lazeriň bir görnüşi bolan YAG lazeri ajaýyp toplumlaýyn häsiýetlere (optika, mehanika we termal) eýe bolan lazer matrisasydyr. Beýleki gaty lazerler ýaly, YAG lazerleriniň esasy bölekleri lazer işçi materialy, nasos çeşmesi we rezonans boşlugydyr. Şeýle-de bolsa, kristalda lehimlenen dürli görnüşli aktiwleşdirilen ionlar, dürli nasos çeşmeleri we nasoslama usullary, ulanylýan rezonans boşlugynyň dürli gurluşlary we ulanylýan beýleki funksional gurluş enjamlary sebäpli YAG lazerlerini köp görnüşlere bölmek bolýar. Mysal üçin, çykyş tolkunynyň görnüşine görä, ony üznüksiz tolkunly YAG lazeri, gaýtalanýan ýygylykly YAG lazeri we impuls lazeri we ş.m. bölmek bolýar; işleýän tolkun uzynlygyna görä, ony 1,06 μm YAG lazeri, ýygylygy iki esse artýan YAG lazeri, Raman ýygylygy üýtgedilen YAG lazeri we sazlanyp bilýän YAG lazeri we ş.m. bölmek bolýar; lehimlemäge görä Dürli görnüşli lazerleri Nd:YAG lazerlerine, Ho, Tm, Er we ş.m. bilen lehimlenen YAG lazerlerine bölmek bolýar; kristalyň görnüşine görä, olar çybyk şekilli we plita şekilli YAG lazerlerine bölünýär; dürli çykyş güýçlerine görä, olary ýokary kuwwatly we kiçi we orta kuwwatlylyga bölmek bolýar. YAG lazer we ş.m.

Gaty YAG lazer kesiji maşyn 1064 nm tolkun uzynlygy bilen impulsly lazer şöhlesini giňeldýär, şöhlelendirýär we fokuslaýar, soňra materialyň ýüzüni şöhlelendirýär we gyzdyrýar. Ýüziň ýylylygy termal geçirijilik arkaly içerki taraplara ýaýraýar we lazer impulsynyň giňligi, energiýasy, iň ýokary güýji we gaýtalanmasy sanly usulda takyk dolandyrylýar. Ýygylyk we beýleki parametrler materialy derrew eredip, buglandyryp we buglandyryp, şeýlelik bilen CNC ulgamy arkaly öňünden kesgitlenen traektoriýalary kesmäge, kebşirlemäge we deşmäge mümkinçilik berýär.

Aýratynlyklary: Bu enjam gowy şöhle hiline, ýokary netijelilige, arzan baha, durnuklylyga, howpsuzlyk, has takyklyga we ýokary ygtybarlylyga eýedir. Ol kesmegi, kebşirlemegi, burguny we beýleki funksiýalary birleşdirýär, bu bolsa ony ideal takyklyk we netijeli çeýe işleme enjamyna öwürýär. Çalt işleme tizligi, ýokary netijelilik, gowy ykdysady peýdalar, kiçi göni gyra ýaryklary, tekiz kesme ýüzi, uly çuňluk-diametr gatnaşygy we minimal tarap-ini gatnaşygy termal deformasiýa, şeýle hem gaty, döwülýän we ýumşak ýaly dürli materiallarda işlenip bilner. Işlemede gurallaryň aşynmagy ýa-da çalşyrylmagy meselesi ýok we mehaniki üýtgeşme ýok. Awtomatlaşdyrmany amala aşyrmak aňsat. Ol ýörite şertlerde işleme amala aşyryp biler. Nasosynyň netijeliligi ýokary, takmynan 20% -e çenli. Netijeliligi ýokarlananda, lazer gurşawyň ýylylyk ýüki azalýar, şonuň üçin şöhle ep-esli gowulanýar. Ol uzak hil ömrüne, ýokary ygtybarlylygyna, kiçi ölçegine we ýeňil agramyna eýedir we kiçileşdirmek üçin amatlydyr.

Ulanylyşy: Metall materiallary lazer bilen kesmek, kebşirlemek we deşmek üçin amatly: meselem, uglerodly polat, poslamaýan polat, legirlenen polat, alýumin we legirlenen polat, mis we legirlenen polat, titan we legirlenen polat, nikel-molibden legirlenen polat we beýleki materiallar. Awiasiýa, kosmos, ýarag, gämi, nebithimiýa, lukmançylyk, enjamlaşdyrmak, mikroelektronika, awtoulag we beýleki pudaklarda giňden ulanylýar. Diňe bir gaýtadan işlemegiň hili gowulanman, eýsem iş netijeliligi hem ýokarlanýar; mundan başga-da, YAG lazeri ylmy barlaglar üçin takyk we çalt gözleg usulyny hem üpjün edip biler.

 

Beýleki lazerler bilen deňeşdirilende:

1. YAG lazeri impulsly we üznüksiz re implýuslarda işläp bilýär. Onuň impuls çykyşy Q-açylyş we re implýuslary gulplamak tehnologiýasy arkaly gysga we ultra gysga impulslary alyp bilýär, şeýlelik bilen onuň işleniş diapazony CO2 lazerlerinden has uly bolýar.

2. Onuň çykyş tolkun uzynlygy 1.06 um, bu bolsa CO2 lazer tolkun uzynlygynyň 10.06 um-dan bir dereje kiçi, şonuň üçin ol metal bilen ýokary birleşdiriş netijeliligine we gowy işleme öndürijiligine eýedir.

3. YAG lazeriniň gurluşy ykjam, agramy ýeňil, ulanmak aňsat we ygtybarly, şeýle hem tehniki hyzmat talaplary pes.

4. YAG lazerini optiki süýüm bilen birleşdirip bolýar. Wagt bölünişi we güýç bölünişi multipleks ulgamynyň kömegi bilen bir lazer şöhlesi birnäçe iş stansiýalaryna ýa-da uzakdaky iş stansiýalaryna aňsatlyk bilen geçirilip bilner, bu bolsa lazer işlemegiň çeýeligini ýeňilleşdirýär. Şonuň üçin lazer saýlanyňyzda dürli parametrleri we öz hakyky zerurlyklaryňyzy göz öňünde tutmaly. Diňe şeýle ýagdaýda lazer iň ýokary netijeliligini görkezip biler. Xinte Optoelectronics tarapyndan hödürlenýän impulsly Nd:YAG lazerleri senagat we ylmy ulanylyşlar üçin amatlydyr. Ygtybarly we durnukly impulsly Nd:YAG lazerleri 1064nm-de 1,5J-e çenli impuls çykyşyny, gaýtalanma tizligini 100Hz-e çenli üpjün edýär.

 


Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 17-nji maýy