Etusivu > Uutiset > Sisältö

Viisi sovellusta suuritehoisista puolijohdelasereista teollisuudessa

Oct 14, 2019

Puolijohde sirutekniikan ja optisen tekniikan kehityksen myötä puolijohdelaserien lähtötehoa on parannettu jatkuvasti, säteen laatua on parannettu merkittävästi ja teollisuuden alalla on saatu enemmän sovelluksia. Tällä hetkellä teollisuuden suuritehoisten puolijohdelaserien lähtöteho ja säteen laatu ovat ylittäneet lamppupumppuisten YAG-lasereiden ja ovat lähellä puolijohdepumppujen YAG-lasereita. Puolijohdelasereita on sovellettu vähitellen muovihitsaukseen, verhoukseen ja seostamiseen, pinnan lämpökäsittelyyn, metallihitsaukseen jne., Ja ne ovat myös edistyneet jonkin verran sovelluksen edistymisessä merkinnöissä ja leikkauksessa.

(1) Lasimuovihitsaus

Puolijohdelaserin säde on litteä yläpalkki, ja poikkileikkauksen voimakkuuden alueellinen jakauma on suhteellisen tasainen. Verrattuna YAG-laserin säteeseen puolijohdelaserin säteellä voidaan saavuttaa parempi hitsauksen tasaisuus ja hitsin laatu muovihitsaussovelluksissa ja se voidaan suorittaa leveällä saumahitsauksella. Muovihitsaussovellukset eivät vaadi suuritehovaatimuksia puolijohdelasereille, tyypillisesti 50 - 700 W, säteen laatu alle 100 mm / mrad ja pistekoon 0,5 - 5 mm. Hitsaus tällä tekniikalla ei vahingoita työkappaleen pintaa. Paikallinen lämmitys vähentää muoviosan lämpörasitusta, upotettujen elektronisten komponenttien vaurioita ja paremmin muovin sulamista. Raaka-aineiden ja pigmenttien optimoinnilla laser-muovihitsauksella voidaan saavuttaa erilaisia ​​synteettisiä värejä. Puolijohdelasereita on tällä hetkellä käytetty laajalti suljettujen astioiden, elektronisten komponenttikoteloiden, autojen osien ja erilaisten muovikomponenttien juottamiseen.

(2) Laserpäällyste ja pinnan lämpökäsittely

Metalliosien pintakäsittely tai osittainen verhous, joilla on korkeat kulutuskestävyyden ja korroosionkestävyyden vaatimukset, on tärkeä puolijohdelaserien sovellus prosessoinnissa. Kansainvälisesti puolijohdelaserien laserpäällysteiden ja pintakäsittelyjen teho on 1–6 kW, säteen laatu 100–400 mm / mrad ja pisteen koko 2 x 2 mm 2–3 x 3 mm 2 tai 1 x 5 mm 2. Verrattuna muihin lasereihin puolijohteen lasersäteellä tehdyn verhouksen ja pintakäsittelyn etuna ovat korkea sähköoptinen hyötysuhde, korkea materiaalin absorptionopeus, alhaiset ylläpitokustannukset, pisteen suorakulmainen muoto ja tasainen valon voimakkuuden jakauma. Tällä hetkellä puolijohdelaserpäällysteitä ja pintakäsittelyä on käytetty laajasti sähkön, petrokemian, metallurgian, teräksen, koneiden ja muilla teollisuuden aloilla, ja niistä on tullut yksi tärkeä keino uusien materiaalien valmistukseen, metalliosien nopeaan suoraan valmistukseen ja epäonnistuneiden metalliosien vihreä uudelleenvalmistus. .

(3) Lasermetallihitsaus

Suuritehoisilla puolijohdelasereilla on monia sovelluksia metallihitsauksessa. Sovellukset vaihtelevat tarkkuuspistehitsauksesta autoteollisuudessa tuotantomateriaalien lämpöjohtamiseen ja putkien aksiaalihitsaukseen. Hitsauksen laatu on hyvä, eikä jälkikäsittelyä tarvita. Ohutlevyhitsauksessa käytetty puolijohdelaser vaatii tehon 300 - 3000 W, säteen laadun 40 - 150 mm / mrad, pisteen koon 0,4 - 1,5 mm ja sidosaineen paksuuden 0,1 - 2,5 mm. Alhaisen lämmönsaannin takia osan vääristyminen pidetään minimissä. Suuritehoiset puolijohdelaserit voidaan hitsata suurilla nopeuksilla, ja hitsit ovat sileitä ja kauniita. Niillä on erityisiä etuja työvoiman säästämisessä hitsauksen aikana ja sen jälkeen, ja ne soveltuvat erittäin hyvin teollisuushitsauksen erilaisiin tarpeisiin. Se korvaa vähitellen perinteiset hitsausmenetelmät.

(4) Lasermerkinnät

Lasermerkintätekniikka on yksi suurimmista sovelluksista laserkäsittelyyn. Nykyisin käytettyjä lasereita ovat YAG-laserit, CO2-laserit ja puolijohdepumppulaserit. Puolijohdelaserien laadun parantuessa puolijohdelasermerkkikoneita on kuitenkin alettu käyttää merkintäkentässä. LIMO on tuonut markkinoille 50 W: n suoran ulostulon puolijohdelaserin, jonka säteen laatu on 5 mm / mrad, ja 25 W: n puolijohdelaserin, jolla on 50 μm kuitukytketty lähtö, joka on täyttänyt laserin lähtöteho- ja säteen laatuvaatimukset sovellusten merkitsemiseksi.

(5) Laserleikkaus

Suurtehoisten puolijohdelaserien soveltaminen leikkaamiseen aloitettiin myöhään. Saksan koulutus- ja tutkimusministeriön "Modular Semiconductor Laser System" (MDS) -ohjelman tukemana, saksalainen tutkimus- ja kehitysinstituutti kehitti vuonna 1980 puolijohdelaserleikkurin, jonka teho on 800W, joka voi leikata 10 mm paksuja teräslevyjä ja leikkuunopeus. Se on 0,4 m / min.