Applicazione del Laser nella lavorazione dei metalli Non ferrosi

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

Travi ad alta energia per la lavorazione dei materiali

L'alta densità di potenza rende la radiazione laser uno strumento efficiente per la consegna di una quantità quantitativa di energia per aree specifiche del pezzo e riscalda con precisione tali aree senza contatto. Le applicazioni classiche includono incisione, rivestimento, saldatura e taglio di vari metalli e materie plastiche. Al momento, l'applicazione di laser a semiconduttore ad alta potenza è sempre più ampia, può essere utilizzata direttamente per l'elaborazione laser e può essere utilizzata anche per il pompaggio di laser a fibra o a stato solido. Rispetto ai laser a CO2 o ai laser a stato solido pompati con lampada flash, è più efficiente e più compatto. I parametri principali dei diodi laser per la lavorazione dei materiali includono lunghezza d'onda, potenza ottica, efficienza di conversione elettroottica (WPE) e qualità del raggio. Questi sono i parametri necessari per misurare l'efficienza e l'efficienza dei costi di un sistema completo. Maggiore potenza ed efficienza ottica riducono il numero di chip laser richiesti nel sistema, riducendo così i costi di accoppiamento e raffreddamento e la difficoltà del sistema ottico. La qualità del raggio determina la quantità di potenza laser che può essere accoppiata alla fibra e la lunghezza d'onda adatta garantisce che il materiale di lavorazione assorbe completamente l'energia laser.

Laser blu per la lavorazione di metalli non ferrosi

Il rame è una delle materie prime più importanti nell'ingegneria elettrica e gioca un ruolo centrale in, ad esempio, 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 necessaria una potenza laser molto elevata. In aggiunta, la controllabilità del processo è piuttosto scarsa. Una volta che il rame si scioglie ad alte temperature, si formano porosità e spatole e la scarsa qualità della saldatura può anche incidere di proprietà come la conduttività elettrica. Il rame, invece, assorbe la luce blu fino a 12 volte più della luce infrarossa, consente la massima efficienza del sistema nella lavorazione. Al momento, la potenza ottica dei laser a semiconduttore industriali blu può raggiungere diverse centinaia di watt a diversi kilowatt. Lo sviluppo dei diodi laser blu ad alta potenza di base è un lavoro chiave, e l'efficienza di uscita e la potenza dei diodi laser blu sono state notevolmente migliorate. Al fine di utilizzare sorgenti luminose laser a diodi industriali per la lavorazione di metalli non ferrosi, è necessario che continui a migliorare i loro livelli di prestazioni. Simile ai sistemi a infrarossi, i sistemi a luce blu fanno affidamento anche su aste laser ad alta potenza. L'asta laser blu ha una potenza di uscita di 50 W e una efficienza di lavoro dell'onda continua (CW) del 38% a 25 °C. Le aste laser ad alta potenza sono la prima scelta per la costruzione di sorgenti laser compatte ad alto rendimento.

I laser a infrarossi attraversano i limiti di efficienza

I laser a diodi a infrarossi sono stati utilizzati nella lavorazione di materiali industriali da molti anni. Come questi sistemi si espandono più ampiamente, il costo e l'efficienza energetica del sistema generale diventa una messa a fuoco. Il portafoglio attuale di prodotti a infrarossi per la lavorazione dei materiali include aste laser ad alta potenza a lunghezze d'onda da 800 a 1060 nm, con potenza ottica fino a 250 W, con efficienza del 60% a 808 nm e oltre 65% a 900 nm. In aggiunta, c' è un mini-asta progettato per un efficiente accoppiamento del fascio nella fibra, che può raggiungere fino a 500 W di potenza con funzionamento quasi-CW. Sono adatti per applicazioni come stampa, pompaggio, applicazioni cosmetiche come la depilazione o il rilevamento remoto. Le emissioni individuali a 915 e 976 nm hanno diverse larghezze spot di emissione per l'accoppiamento in diverse geometrie in fibra.