Lazer Tətbiqləri və Təsnifatı

1. disk lazeri

Disk Lazer dizayn konsepsiyasının təklifi bərk cisimli lazerlərin istilik effekti problemini effektiv şəkildə həll etdi və bərk cisimli lazerlərin yüksək orta gücü, yüksək pik gücü, yüksək səmərəliliyi və yüksək şüa keyfiyyətinin mükəmməl kombinasiyasına nail oldu. Disk lazerləri avtomobil, gəmi, dəmir yolu, aviasiya, enerji və digər sahələrdə emal üçün əvəzolunmaz yeni lazer işıq mənbəyinə çevrilib. Hazırkı yüksək güclü disk lazer texnologiyasının maksimum gücü 16 kilovat və şüa keyfiyyəti 8 mm milliradiandır ki, bu da robot lazerlə uzaqdan qaynaq və böyük formatlı lazerlə yüksək sürətli kəsmə imkanı verir və bərk cisimli lazerlər üçün geniş perspektivlər açır.yüksək güclü lazer emalıTətbiq bazarı.

Disk lazerlərinin üstünlükləri:

1. Modul quruluş

Disk lazeri modulyar quruluşa malikdir və hər bir modul yerində tez bir zamanda dəyişdirilə bilər. Soyutma sistemi və işıq istiqamətləndirici sistemi lazer mənbəyi ilə inteqrasiya olunub, kompakt quruluşa, kiçik sahəyə və sürətli quraşdırma və ayıklamaya malikdir.

2. Əla şüa keyfiyyəti və standartlaşdırılmışdır

2 kVt-dan yuxarı bütün TRUMPF disk lazerləri 8 mm/mrad standartlaşdırılmış şüa parametri məhsuluna (BPP) malikdir. Lazer iş rejimindəki dəyişikliklərə davamlıdır və bütün TRUMPF optikaları ilə uyğun gəlir.

3. Disk lazerindəki ləkənin ölçüsü böyük olduğundan, hər bir optik elementin məruz qaldığı optik güc sıxlığı azdır.

Optik element örtüyünün zədələnmə həddi adətən təxminən 500MVt/sm2, kvarsın zədələnmə həddi isə 2-3GVt/sm2-dir. TRUMPF disk lazer rezonans boşluğundakı güc sıxlığı adətən 0,5MVt/sm2-dən az, birləşmə lifindəki güc sıxlığı isə 30MVt/sm2-dən azdır. Belə aşağı güc sıxlığı optik komponentlərə zərər verməyəcək və qeyri-xətti təsirlər yaratmayacaq, beləliklə, əməliyyat etibarlılığını təmin edəcək.

4. Lazer enerjisi ilə real vaxt rejimində geribildirim idarəetmə sistemini tətbiq edin.

Real vaxt rejimində geribildirim idarəetmə sistemi T-hissəsinə çatan gücü sabit saxlaya bilir və emal nəticələri əla təkrarlana bilir. Disk lazerinin əvvəlcədən qızdırma müddəti demək olar ki, sıfırdır və tənzimlənən güc diapazonu 1%-100% -dir. Disk lazeri istilik linzası effekti problemini tamamilə həll etdiyindən, lazer gücü, ləkə ölçüsü və şüanın ayrılma bucağı bütün güc diapazonunda sabitdir və şüanın dalğa cəbhəsi təhrif olunmur.

5. Lazer işləməyə davam edərkən optik lif qoşula bilər.

Müəyyən bir optik lif sıradan çıxdıqda, optik lifi dəyişdirərkən, yalnız optik lifin optik yolunu bağlamaq kifayətdir və digər optik liflər lazer işığı çıxarmağa davam edə bilər. Optik lifin dəyişdirilməsi heç bir alət və ya hizalama tənzimləməsi olmadan idarə etmək, qoşmaq və işə salmaq asandır. Tozun optik komponent sahəsinə daxil olmasının qarşısını almaq üçün küçə girişində toz keçirməyən bir cihaz var.

6. Təhlükəsiz və etibarlı

Emal zamanı, emal olunan materialın emissiya qabiliyyəti lazer işığının lazerə əks olunması qədər yüksək olsa belə, lazerin özünə və ya emal effektinə heç bir təsir göstərməyəcək və materialın emalına və ya lif uzunluğuna heç bir məhdudiyyət qoyulmayacaq. Lazer əməliyyatının təhlükəsizliyi Alman təhlükəsizlik sertifikatına layiq görülüb.

7. Nasos diod modulu daha sadə və daha sürətlidir

Nasos moduluna quraşdırılmış diod massivi də modulyar konstruksiyaya malikdir. Diod massivi modullarının uzun xidmət müddəti var və 3 il və ya 20.000 saat zəmanət verilir. İstər planlı dəyişdirmə, istərsə də qəfil nasazlıq səbəbindən dərhal dəyişdirmə olsun, heç bir dayanma tələb olunmur. Modul sıradan çıxdıqda, idarəetmə sistemi lazer çıxış gücünü sabit saxlamaq üçün digər modulların cərəyanını müvafiq olaraq siqnalizasiya edəcək və avtomatik olaraq artıracaq. İstifadəçi on və ya hətta onlarla saat işləməyə davam edə bilər. Nasos diod modullarının istehsal yerində dəyişdirilməsi çox sadədir və operator təlimi tələb etmir.

2.2Lif lazer

Digər lazerlər kimi, lifli lazerlər də üç hissədən ibarətdir: fotonlar yarada bilən gücləndirici mühit (doping edilmiş lif), fotonların geri qidalanmasına və gücləndirici mühitdə rezonansla gücləndirilməsinə imkan verən optik rezonans boşluğu və foton keçidlərini həyəcanlandıran nasos mənbəyi.

Xüsusiyyətləri: 1. Optik lifin yüksək "səth sahəsi/həcm" nisbəti, yaxşı istilik yayma effekti var və məcburi soyutma olmadan davamlı işləyə bilər. 2. Dalğa ötürücü mühit kimi, optik lif kiçik nüvə diametrinə malikdir və lif daxilində yüksək güc sıxlığına meyllidir. Buna görə də, lif lazerləri daha yüksək çevrilmə səmərəliliyinə, daha aşağı həddə, daha yüksək qazanc əldə etməyə və daha dar xətt eni əldə etməyə malikdir və optik lifdən fərqlidir. Qoşulma itkisi azdır. 3. Optik liflər yaxşı elastikliyə malik olduğundan, lif lazerləri kiçik və elastik, struktur baxımından kompakt, qənaətcil və sistemlərə inteqrasiyası asandır. 4. Optik lifin də kifayət qədər çox tənzimlənən parametrləri və seçiciliyi var və kifayət qədər geniş tənzimləmə diapazonu, yaxşı dispersiya və sabitlik əldə edə bilər.

 

Lif lazer təsnifatı:

1. Nadir torpaqla zənginləşdirilmiş lifli lazer

2. Hal-hazırda nisbətən yetkin aktiv optik liflərə aşqarlanmış nadir torpaq elementləri: erbium, neodimium, praseodimium, tulium və itterbium.

3. Liflə stimullaşdırılmış Raman səpələnmə lazerinin xülasəsi: Lif lazeri əsasən dalğa uzunluğu çeviricisidir və nasos dalğa uzunluğunu müəyyən bir dalğa uzunluğundakı işığa çevirə və onu lazer şəklində çıxara bilər. Fiziki baxımdan, işığın gücləndirilməsi prinsipi işçi materialı udmaq qabiliyyətinə malik dalğa uzunluğunda işıqla təmin etməkdir ki, işçi material enerjini effektiv şəkildə udub aktivləşdirə bilsin. Buna görə də, aşqar materialından asılı olaraq, müvafiq udma dalğa uzunluğu da fərqlidir və nasosun işığın dalğa uzunluğuna olan tələbləri də fərqlidir.

2.3 Yarımkeçirici lazer

Yarımkeçirici lazer 1962-ci ildə uğurla həyəcanlandırıldı və 1970-ci ildə otaq temperaturunda fasiləsiz çıxış əldə edildi. Daha sonra, təkmilləşdirmələrdən sonra, optik lif rabitəsində, optik disklərdə, lazer printerlərində, lazer skanerlərində və lazer göstəricilərində (lazer göstəriciləri) geniş istifadə olunan ikiqat heterokeçidli lazerlər və zolaqlı strukturlu lazer diodları (Lazer diodları) hazırlanmışdır. Hal-hazırda onlar ən çox istehsal olunan lazerlərdir. Lazer diodlarının üstünlükləri bunlardır: yüksək səmərəlilik, kiçik ölçü, yüngül çəki və aşağı qiymət. Xüsusilə, çoxlu kvant quyusu tipinin səmərəliliyi 20-40%, PN tipinin isə bir neçə 15-25% -ə çatır. Bir sözlə, yüksək enerji səmərəliliyi onun ən böyük xüsusiyyətidir. Bundan əlavə, onun davamlı çıxış dalğa uzunluğu infraqırmızıdan görünən işığa qədər diapazonu əhatə edir və 50 Vt-a qədər optik impuls çıxışı olan məhsullar (impuls eni 100ns) də kommersiya məqsədli istifadəyə verilib. Bu, lidar və ya həyəcanverici işıq mənbəyi kimi istifadə etmək çox asan olan lazer nümunəsidir. Bərk cisimlərin enerji zolağı nəzəriyyəsinə görə, yarımkeçirici materiallarda elektronların enerji səviyyələri enerji zolaqları əmələ gətirir. Yüksək enerjili zolaq keçirici zolaq, aşağı enerjili zolaq valent zolağıdır və iki zolaq qadağan olunmuş zolaqla ayrılır. Yarımkeçiriciyə daxil olan tarazlıqsız elektron-dəlik cütləri rekombinasiya edildikdə, ayrılan enerji daşıyıcıların rekombinasiya lüminesans olan lüminesans şəklində şüalanır.

Yarımkeçirici lazerlərin üstünlükləri: kiçik ölçülü, yüngül, etibarlı işləmə, aşağı enerji istehlakı, yüksək səmərəlilik və s.

2.4YAG lazeri

YAG lazeri, lazer növüdür, əla əhatəli xüsusiyyətlərə (optika, mexanika və istilik) malik lazer matrisidir. Digər bərk lazerlər kimi, YAG lazerlərinin əsas komponentləri lazer işçi materialı, nasos mənbəyi və rezonans boşluğudur. Lakin, kristalda aşqarlanmış müxtəlif növ aktivləşdirilmiş ionlar, fərqli nasos mənbələri və nasoslama üsulları, istifadə olunan rezonans boşluğunun fərqli strukturları və istifadə olunan digər funksional struktur cihazları səbəbindən YAG lazerləri bir çox növə bölünə bilər. Məsələn, çıxış dalğa formasına görə, onu davamlı dalğalı YAG lazeri, təkrarlanan tezlikli YAG lazeri və impuls lazeri və s. bölmək olar; işləmə dalğa uzunluğuna görə onu 1,06 μm YAG lazeri, ikiqat tezlikli YAG lazeri, Raman tezliyi dəyişdirilmiş YAG lazeri və tənzimlənən YAG lazeri və s. bölmək olar; aşqarlanmaya görə Müxtəlif növ lazerlər Nd:YAG lazerlərinə, Ho, Tm, Er və s. ilə aşqarlanmış YAG lazerlərinə bölünə bilər; kristalın formasına görə onlar çubuq şəkilli və lövhə şəkilli YAG lazerlərinə bölünür; Müxtəlif çıxış güclərinə görə, onlar yüksək güclü və kiçik və orta güclü YAG lazerlərinə bölünə bilər.

Bərk YAG lazer kəsmə maşını 1064 nm dalğa uzunluğunda impulslu lazer şüasını genişləndirir, əks etdirir və fokuslayır, sonra materialın səthini şüalandırır və qızdırır. Səth istiliyi istilik keçiriciliyi vasitəsilə içəri yayılır və lazer impulsunun eni, enerjisi, pik gücü və təkrarlanması dəqiq şəkildə rəqəmsal şəkildə idarə olunur. Tezlik və digər parametrlər materialı dərhal əridə, buxarlandıra və buxarlandıra bilər və bununla da CNC sistemi vasitəsilə əvvəlcədən müəyyən edilmiş trayektoriyaların kəsilməsinə, qaynaqlanmasına və qazılmasına nail ola bilər.

Xüsusiyyətləri: Bu maşın yaxşı şüa keyfiyyətinə, yüksək səmərəliliyə, aşağı qiymətə, sabitliyə, təhlükəsizliyə, daha dəqiqliyə və yüksək etibarlılığa malikdir. Kəsmə, qaynaq, qazma və digər funksiyaları bir yerə birləşdirir və bu da onu ideal dəqiqlik və səmərəli çevik emal avadanlığı halına gətirir. Sürətli emal sürəti, yüksək səmərəlilik, yaxşı iqtisadi faydalar, kiçik düz kənarlı yarıqlar, hamar kəsmə səthi, böyük dərinlik-diametr nisbəti və minimum aspekt-en nisbəti istilik deformasiyasına malikdir və sərt, kövrək və yumşaq kimi müxtəlif materiallarda emal edilə bilər. Emal zamanı alət aşınması və ya dəyişdirilməsi problemi yoxdur və mexaniki dəyişiklik yoxdur. Avtomatlaşdırmanı həyata keçirmək asandır. Xüsusi şərtlər altında emal həyata keçirə bilər. Nasosun səmərəliliyi yüksəkdir, təxminən 20%-ə qədər. Səmərəlilik artdıqca lazer mühitinin istilik yükü azalır, buna görə də şüa çox yaxşılaşır. Uzun keyfiyyətli ömrü, yüksək etibarlılığı, kiçik ölçüsü və yüngül çəkisi var və miniatürləşdirmə tətbiqləri üçün uyğundur.

Tətbiq: Karbon polad, paslanmayan polad, ərintili polad, alüminium və ərintilər, mis və ərintilər, titan və ərintilər, nikel-molibden ərintiləri və digər materiallar kimi metal materialların lazerlə kəsilməsi, qaynaqlanması və qazılması üçün uyğundur. Aviasiya, aerokosmik, silah, gəmilər, neft-kimya, tibb, cihazqayırma, mikroelektronika, avtomobil və digər sənaye sahələrində geniş istifadə olunur. Yalnız emal keyfiyyəti deyil, həm də iş səmərəliliyi artır; əlavə olaraq, YAG lazeri elmi tədqiqatlar üçün dəqiq və sürətli tədqiqat metodu da təmin edə bilər.

 

Digər lazerlərlə müqayisədə:

1. YAG lazeri həm impuls, həm də fasiləsiz rejimlərdə işləyə bilər. Onun impuls çıxışı Q-keçid və rejim kilidləmə texnologiyası vasitəsilə qısa və ultra qısa impulslar əldə edə bilər və beləliklə, onun emal diapazonu CO2 lazerlərindən daha böyükdür.

2. Onun çıxış dalğa uzunluğu 1.06 um-dur ki, bu da 10.06 um-luq CO2 lazer dalğa uzunluğundan tam olaraq bir böyüklük dərəcəsi kiçikdir, buna görə də metal ilə yüksək birləşmə səmərəliliyinə və yaxşı emal performansına malikdir.

3. YAG lazeri kompakt quruluşa, yüngül çəkiyə, asan və etibarlı istifadəyə və aşağı texniki xidmət tələblərinə malikdir.

4. YAG lazeri optik liflə birləşdirilə bilər. Zaman bölməsi və güc bölməsi multipleks sisteminin köməyi ilə bir lazer şüası asanlıqla birdən çox iş stansiyasına və ya uzaq iş stansiyalarına ötürülə bilər ki, bu da lazer emalının çevikliyini asanlaşdırır. Buna görə də, lazer seçərkən müxtəlif parametrləri və öz faktiki ehtiyaclarınızı nəzərə almalısınız. Yalnız bu şəkildə lazer maksimum səmərəliliyini təmin edə bilər. Xinte Optoelectronics tərəfindən təqdim edilən impulslu Nd:YAG lazerləri sənaye və elmi tətbiqlər üçün uyğundur. Etibarlı və sabit impulslu Nd:YAG lazerləri 1064 nm-də 1,5J-ə qədər impuls çıxışı və 100Hz-ə qədər təkrarlanma sürəti təmin edir.

 


Yayımlanma vaxtı: 17 may 2024