חמישה יישומים של לייזרים מוליכים למחצה-גבוהים בתחום התעשייתי

עם הפיתוח של טכנולוגיית שבב מוליכים למחצה וטכנולוגיה אופטית, עוצמת המוצא של לייזרים מוליכים למחצה השתפרה באופן מתמיד, איכות האלומה שופרה משמעותית והושגו יישומים נוספים בתחום התעשייתי. נכון לעכשיו, הספק המוצא ואיכות האלומה של לייזרים מוליכים למחצה תעשייתיים-גבוהים את לייזר YAG שנשאב- מנורה, והם קרובים ללייזרי YAG שאובים-למחצה. לייזרים מוליכים למחצה יושמו בהדרגה לריתוך פלסטיק, חיפוי וסגסוגת, טיפול בחום משטח, ריתוך מתכת וכו', וגם התקדמו ביישום בסימון, חיתוך והיבטים אחרים.

1. ריתוך פלסטיק בלייזר

הקרן של לייזר מוליכים למחצה היא קרן שטוחה-בראש, וההפצה המרחבית של עוצמת האור בחתך - אחידה יחסית. בהשוואה לקרן של הלייזר YAG, קרן הלייזר המוליך למחצה ביישומי ריתוך פלסטיק יכולה להשיג עקביות ריתוך ואיכות ריתוך טובים יותר ויכולה לבצע ריתוך חריץ רחב-. דרישות ההספק של לייזרים מוליכים למחצה ליישומי ריתוך פלסטיק אינן גבוהות, בדרך כלל 50 ~ 700W, איכות האלומה היא פחות מ-100 מ"מ/מראד, וגודל הנקודה הוא 0.5 ~ 5 מ"מ. ריתוך בטכניקה זו אינו פוגע בפני השטח של חומר העבודה, חימום מקומי מפחית את הלחץ התרמי על חלקי הפלסטיק, יכול להימנע מפגיעה ברכיבים האלקטרוניים המשובצים, ומונע טוב יותר התכת פלסטיק. על ידי אופטימיזציה של חומרי גלם ופיגמנטים, ריתוך פלסטיק בלייזר יכול להשיג צבעים סינתטיים שונים. כיום נעשה שימוש נרחב בלייזרים מוליכים למחצה לריתוך רכיבים כגון מיכלים אטומים, בתי רכיבים אלקטרוניים, חלקי רכב ופלסטיקה הטרוגנית.

2. חיפוי לייזר וטיפול בחום פני השטח

טיפול בחום פני השטח או חיפוי מקומי של חלקי מתכת עם דרישות גבוהות לעמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה הוא יישום חשוב של לייזרים מוליכים למחצה בעיבוד. בינלאומי, לייזרים מוליכים למחצה המשמשים עבורחיפוי לייזר וטיפול בחום-על פני השטחבעלי הספק של 1 עד 6 קילוואט, איכות קרן של 100 עד 400 מ"מ/מראד, וגודל נקודה של 2 × 2 מ"מ 2 עד 3 × 3 מ"מ 2 או 1 × 5 מ"מ 2.

בהשוואה ללייזרים אחרים, היתרונות של חיפוי וטיפול בחום פני השטח עם קרני לייזר מוליכים למחצה הם יעילות אלקטרו-אופטית גבוהה, ספיגת חומרים גבוהה, עלויות תחזוקה נמוכות, צורת נקודה מלבנית ופיזור עוצמת אור אחיד.

נכון לעכשיו, חיפוי לייזר מוליכים למחצה וטיפול בחום פני השטח היו בשימוש נרחב בחשמל, פטרוכימיה, מתכות, פלדה, מכונות ותחומים תעשייתיים אחרים, והפכו לאחד האמצעים החשובים להכנת חומרים חדשים, ייצור מהיר וישיר של חלקי מתכת, וייצור ירוק של חלקי מתכת שנכשלו.

לפני פריסת מקור כזה, ודא שאתה מביןכיצד לבחור ספק כוח לייזר מוליכים למחצה.

3. ריתוך מתכת בלייזר

ללייזרים מוליכים למחצה-בעלי הספק רב יש יישומים רבים בריתוך מתכת, החל מריתוך נקודתי מדויק בתעשיית הרכב ועד לריתוך הולכת חום של חומרי ייצור וריתוך צירי של צינורות. איכות הריתוכים שלהם טובה ואין צורך בעיבוד אחר כך. הלייזר המוליך למחצה המשמשריתוך מתכתדורש הספק של 300-3000W, איכות קרן של 40-150 מ"מ/מראד, גודל ספוט של 0.4-1.5 מ"מ, ועובי חומר הריתוך של 0.1-2.5 מ"מ.

בשל כניסת החום הנמוכה, עיוות החלקים נשמר למינימום. לייזרים מוליכים למחצה בהספק-גבוהים יכולים לבצע ריתוך-במהירות גבוהה עם ריתוכים חלקים ויפים. יש לו יתרונות מיוחדים במונחים של חיסכון בעבודה- במהלך ואחרי הריתוך והוא מתאים מאוד לצרכים השונים של ריתוך תעשייתי. זה יחליף בהדרגה את שיטות הריתוך המסורתיות.

4. סימון לייזר

טכנולוגיית סימון הלייזר היא אחד מתחומי היישום הגדולים ביותר של עיבוד לייזר. הלייזרים הנמצאים בשימוש כיום כוללים לייזר YAG, לייזר CO2 ולייזר משאבת מוליכים למחצה. אבל עם שיפור איכות קרן לייזר מוליכים למחצה, מוליכים למחצהמכונות סימון לייזרהחלו לשמש בתחום הסימון.

5. חיתוך בלייזר

היישום של לייזרים מוליכים למחצה-גבוהים בתחום החיתוך התחיל מאוחר. בתמיכת תוכנית "מערכת הלייזר מוליכים למחצה מודולריים" (MDS) של משרד החינוך והמחקר הגרמני, מכון פראונהופר בגרמניה פיתח מוליכים למחצהמכונת חיתוך בלייזרעם הספק של 800W ב-2001. 0.4m/min.