Etusivu > Sovellukset > Sisältö

Puolijohdelaserin käyttö materiaalinkäsittelyssä

Aug 14, 2020

Puolijohdelasereita käytetään enimmäkseen materiaalin leikkaamiseen ja piirilevyn käsittelyyn. Laserin korkean vakauden ja korkean hyötysuhteen ansiosta teollisuusmateriaalit on helppo leikata tarkasti. Ja korkean taajuuden piirilevyjen käsittelyssä myös matalan aallonpituuden ultraviolettilaserilla on hyvä sovellus.

(1) Kuitulaserin ja kiinteän tilan laserin pumpun lähde

Tällä hetkellä suurin puolijohdelaserin sovellus on kuitulaserin ja kiinteän tilan laserin pumpun lähde. Kuitulaserin pumpun lähteenä puolijohdelaserin yksikkötehon lisääminen voi yksinkertaistaa pumppujärjestelmän rakennetta tai parantaa pumpun tehotasoa. Kuitulaserin ja puolijohdelaserin kasvavan lähtötehon myötä puolijohdepumppulähteen teholle asetetaan korkeammat vaatimukset.

(2) Metallin leikkaus

Säteen laadun rajoituksen takia perinteisiä puolijohdelasereita on vaikea käyttää suoraan metallin leikkauksessa. Viime vuosina puolijohdekytkentätekniikan parantamisen ja uuden sädekombinaatioteknologian asteittaisen kypsyyden myötä jotkut puolijohdelaserit, joiden kuituteho ylittää kilowattitason, voivat täyttää leikkauspalkin laadun vaatimukset. Lisäksi laserdiodin aallonpituuden monimuotoisuuden vuoksi lyhyen aallonpituuden puolijohdelaserin aallonpituus on hyvin lähellä alumiinin suurinta aallonpituuden absorbointia. Autoteollisuudessa suuritehoinen puolijohdelaseri soveltuu erittäin hyvin auton korin alumiinihitsaukseen. Puolijohdelasereita, joiden lähtöteho on 2kW - 6kW, on käytetty laajalti autoteollisuudessa.

(3) Muovihitsaus

Laserhitsaus pienillä ja keskisuurilla puolijohde-lasereilla parantaa perinteistä termoplastisen hitsauksen menetelmää. Esimerkiksi ultraäänihitsaamalla liitosalue voidaan pehmittää suoraan ennen puristamista. Laser pystyy toteuttamaan valon tunkeutumisen laserhitsauksen, muodostaen tasaisen sulan nivelalueelle, välttäen kitkan aiheuttaman fuusioilmiön. Puolijohde-lasermuovihitsausta käytetään laajalti autoteollisuuden antureiden tai muovilaatikoiden tiivistyshitsauksessa, ja sitä voidaan käyttää myös puutuotteiden reunakääreisiin tai kuituvahvisteisten komposiittimateriaalien käsittelyyn.

(4) Laserverhoilu

Laserverhoilu, joka tunnetaan myös nimellä laserverhoilu tai laserverhoilu, on pinnan muokkaustekniikka. Lisäämällä päällystemateriaaleja substraatin pintaan ja käyttämällä suuren energian tiheyden lasersädettä sen sulattamiseksi yhdessä alustan pinnan ohuen kerroksen kanssa muodostuu metallurgisesti sitoutuneen pohjakerroksen pinnalle lisäainekuorikerros. Puolijohdelasereita voidaan käyttää verhousprosessissa vähentämään jauheen ja irtomateriaalien sekoittumista ja vähentämään lämmöntuotantoa, mikä parantaa edelleen verhousprosessin taloudellisia etuja.

(5) Laserjuotos

Tinahitsaus on eräänlainen hitsausmenetelmä, jossa alhaisen sulamispisteen omaava metallijuote kuumennetaan ja sulatetaan, sitten se tunkeutuu ja täyttää metalliosien välisen aukon. Juote on yleensä tinapohjaista seosta. Tällä hetkellä 100 W: n puolijohdelaserin lähtötehoa on käytetty laajalti juottamiseen. Puolijohdelaserien hintojen edelleen laskun, työvoimakustannusten jatkuvan parantamisen sekä älykkään valmistuksen ja tarkkuustuotannon edistämisen odotetaan, että tina-laserhitsaus korvaa vähitellen perinteisen juotosraudan hitsauksen tulevaisuudessa ja että sitä käytetään laajalti.