Applicazione del laser in lavorazione dei metalli non ferrosi

I diodi laser ad alta potenza stanno giocando un ruolo sempre più importante come sorgenti luminose per sistemi laser per la lavorazione dei materiali.Canne laser a infrarossiavere una potenza ottica estremamente elevata, e la loro potenza ed efficienza hanno ora raggiunto un livello completamente nuovo. Anche di nota èla barra laser a lunghezza d'onda blu, che può raggiungere poteri ottici fino a 100 watt (W) in laboratorio, un enorme salto in avanti.

Travi ad alta energia per la lavorazione dei materiali

L'elevata densità di potenza rende la radiazione laser un utensile efficiente per fornire una quantità quantitativa di energia a aree specifiche del pezzo e riscaldare con precisione queste aree senza contatto. Le applicazioni tipiche includono incisione, rivestimento, saldatura e taglio di vari metalli e materie plastiche. Allo stato attuale, l'applicazione dei laser a semiconduttore ad alta potenza è sempre più estesa, può essere utilizzato direttamente per la lavorazione del laser e può anche essere utilizzato per pompaggio fibra o laser a stato solido. Rispetto ai laser CO2 o da lampada flash lampada a forma di stato solido pompato, è più efficiente e compatto. I parametri principali dei diodi laser per la lavorazione dei materiali includono lunghezza d'onda, potenza ottica, efficienza di conversione elettro-ottica (WPE) e qualità del fascio. Questi sono parametri necessari per misurare l'efficienza e l'efficacia dei costi di un sistema completo. La maggiore potenza ottica e l'efficienza riducono il numero di chip laser richiesti nel sistema, riducendo così i costi di accoppiamento e raffreddamento e complessità del sistema ottico. La qualità del raggio determina la quantità di energia laser che può essere accoppiata nella fibra e la lunghezza d'onda appropriata garantisce che il materiale di elaborazione assorbe completamente l'energia del laser.

Laser blu per la lavorazione dei metalli non ferrosi

Il rame è una delle materie prime più importanti nell'ingegneria elettrica e riproduce un ruolo centrale, ad esempio, la trasmissione di potenza in batterie, motori o interruttori automatici. Ma il rame riflette molte lunghezze d'onda a infrarossi e se viene utilizzato un laser a infrarossi per l'elaborazione, è richiesta una potenza del laser molto alta. Inoltre, la controllabilità del processo è relativamente scarsa. Una volta che il rame è sciolto a temperature elevate, la porosità e gli spruzzi sono formati e la scarsa qualità della saldatura può anche influenzare le proprietà come la conduttività elettrica. Il rame, d'altra parte, assorbe la luce blu fino a 12 volte più della luce a infrarossi, consentendo la massima efficienza del sistema nell'elaborazione. Attualmente, il potere ottico dei laser a semiconduttore industriale blu può raggiungere diverse centinaia di watt a diversi chilowatt. Lo sviluppo dei diodi laser blu ad alta potenza di base è un compito chiave e l'efficienza di uscita e la potenza dei diodi laser blu sono stati notevolmente migliorati. Per utilizzare fonti di luce laser a diodi industriali per la lavorazione dei metalli non ferrosi, devono continuare a migliorare i loro livelli di prestazione. Simili ai sistemi a infrarossi, i sistemi luminosi blu si basano anche su aste laser ad alta potenza. L'asta laser blu ha una potenza di uscita di 50 W e un'enavenza continua (CW) di efficienza di lavoro del 38% a 25 ° C. Le aste laser ad alta potenza sono la prima scelta per costruire fonti laser a potenza ad alta potenza compatta.

I lastratori a infrarossi si infrangono i limiti di efficienza

I laser a diodi a infrarossi sono stati utilizzati nel trattamento dei materiali industriali per molti anni. Poiché questi sistemi diventano più diffusi, il costo e l'efficienza energetica del sistema generale diventa un focus. Il portafoglio attuale dei prodotti a infrarossi per la lavorazione dei materiali include aste laser ad alta potenza a lunghezze d'onda da 800 a 1060 Nm, con poteri ottici fino a 250 W, con efficienze del 60% a 808 Nm e oltre il 65% a 900 Nm. Inoltre, vi è una mini-asta progettata per un accoppiamento efficiente del raggio nella fibra, che può ottenere fino a 500 W di potenza sotto il funzionamento quasi-cw. Sono adatti per applicazioni come l'impronta, il pompaggio, le applicazioni cosmetiche come la depilazione o il telerilevamento. Le singole emissioni a 915 e 976 Nm hanno diverse larghezze spot di emissioni per l'accoppiamento in diverse geometrie in fibra.