Yunimash - lasere de fibre industriale - alegerea zilei

Articolul original poate fi găsit pe site-ul ntoire-polus.ru

În a doua jumătate a anilor '90 ai secolului trecut - la începutul acestui secol în domeniul tehnologiei laser a fost o revoluție, care a fost rezultatul dezvoltării rapide a laserelor de fibre și amplificatoare, parametrii lor, fiabilitate și durată de viață foarte mult lasere cu cristale superioare cu lampă și diodă-pompat. În prezent, lasere fibra au încetat să mai fie exotice și sunt tot mai folosite în diverse industrii, instrumente medicale și științifice. Acestea reprezintă aproximativ un sfert din toate laserele cu semiconductori, produse în lume. Producția de lasere de fibre, din cauza noutatea acestui domeniu de tehnologie laser, durează doar câteva companii din lume. În România, laserele de fibre industriale produce doar ONT "IRE-Polus" (Fryazino, Moscova reg.), Un membru al IPG Photonics Corp. - grup științific și producția internațională de origine română. La IPG, reprezentând peste 75% din volumul global al producției de lasere de fibre, cu cele mai multe tipuri de lasere de fibre, care sunt de cea mai mare preocupare pentru industria, în special, gama de putere kilowatt, produce doar IPG.

ONT „IRE-Polus“ oferă următoarele tipuri de lasere de fibre pentru aplicații industriale.

lasere cu impulsuri

Principalul domeniu de aplicare - suprafață de marcare și gravare de metale. Acestea sunt, de asemenea, folosite pentru taiere de precizie. NTO "IRE-Polus" produce două modele de bază: - 10 W cu o energie de impuls de 0,5 mJ cu laser la model OR-0,5-100-20-10; - 20 cu laser Watt cu o energie de impuls de 1 mJ sau model 1-100-20-20. Ambele funcționează la o lungime de undă de 1,07 microni, au forțat de răcire a aerului în carcasă și formate cu dimensiuni de 215? 95? 286 mm. Alimentare - tensiune constantă 24, consum - 4.5 A pentru un model de 10 W, și până la 6 A la 20 wați. Durata pulsurilor de radiații este de 60 la 120 ns, frecvență de repetiție - de la 20 kHz la 100 kHz. laserele pulsate au livrare fibră lungime cablu 3 m cu izolator optic și colimator de ieșire. Calitatea optică a fasciculului de ieșire M2 este de 1,6. 2. Cererea de lasere de fibre în impulsuri este în creștere rapidă, datorită performanțelor lor ridicate, durată lungă de viață și ușurința de utilizare.

Continuu lasere de putere medie (5-100 W)

Astfel de lasere sunt utilizate pentru tăierea, sudarea subțire de metal și gravură și pentru prelucrarea maselor plastice și a cauciucului. Acestea sunt utilizate în industria de imprimare cu fabricarea de forme de imprimare. În medicină, acestea au fost folosite in chirurgie, terapie termodinamic, ORL, si cosmetologie. Unitățile de proces sunt lasere cu o lungime de undă de 1,07 microni, medicale - 1,07 um, 1,56 um și 1,9 um. radiatii de livrare se face printr-o singură fibră mod, prin urmare, grinzile de ieșire aproape de Gaussian - valoarea M2 nu a depășit 1,2. Cablu de livrare a fibrelor terminat conector optic sau colimatorul. Modularea radiație este realizată de pompa de curent, modulare de frecvență realizabil - până la câteva zeci de kHz. Laserele acestei game de putere sunt disponibile NTO „IRE-Polus“, de regulă, de către un OEM și sunt fie răcite cu aer sau sunt proiectate pentru a fi montate pe radiator.

lasere de mare putere (0,1-10 kW)

Laserele acestei game de putere sunt utilizate în principal în metale - pentru tăiere, sudare, fuzionare, sinterizarea pulberilor, tratament termic. Există și alte aplicații interesante, cum ar fi curățarea suprafețelor, îndepărtarea vopselei, tăierea de piatră, ceramică și beton. Lungimea de undă a acestor lasere este egală cu 1,07 microni, deși este posibil să se utilizeze alte lungimi de undă - 1,5 microni sau 1,9 microni.

Propus de putere clienții cu laser până la 1 kW sunt radiații ieșire monomod cu caracteristici spațiale aproape de un Gaussian ideal. Acesta oferă condiții excelente pentru utilizarea telefoto optice formând o lungime talie înguste.

lasere mai puternice - de la 1 kW la 10 kW - sunt o clasă de mod redus. Ieșirea acestor lasere pentru fibre de transport are un diametru de la 50 um la 150 um, la o ieșire grinzi BPP la 2 la 7 mm * mrad. modulare de radiație este realizată de pompa de frecvența de modulare de curent de până la câteva kHz.

Aceste lasere sunt caracterizate de eficiență foarte ridicată (25-30%), de 2-3 ori superioare celor mai bune industriale CO 2 lasere. Lasere utilizate pentru unitățile de răcire cu apă internă sau circuitul antigel și teplosbrosom în aer sau circuitul de apa din exterior.

lasere cu fibre de înaltă performanță (peste 10 kW)

Singura companie din lume care are acest nivel de capacitate de producție de experiență lasere de fibre - un grup internațional IPG. Interesul pentru lasere de mare putere crește cu acumularea de experiență și dezvoltarea tehnologiilor lor legate de funcționare. Principalul domeniu de aplicare - sudarea de metal foarte gros în industria construcțiilor navale, petrol și gaze. Ele sunt de asemenea considerate ca fundament promițătoare tehnologie de foraj și sondelor și pentru depozitele de gaz condensat offshore. Pentru aceste sarcini necesită o putere a laserului de câteva sute de kilowați.

sisteme de mare putere cu LED-uri și medii (5-5000 W)

diode de pompe de radiații utilizate în lasere de fibre, poate fi el însuși folosit pentru o serie de aplicații tehnologice și medicale. pigteylirovannye aplicate diode laser de putere de până la 25 W cu o lungime de undă de aproximativ 0,97 microni în fibre laserele IPG. Laser eficiență dioda mai mare de 50%, ceea ce le permite să creeze pe baza diodei cu eficiența sistemului care depășește 40%. diametrul fibrelor de ieșire în funcție de puterea este de la 100 la 600 microni.

Modulele cu laser cel mai larg de diode sunt folosite în dispozitive chirurgicale medicale, inclusiv chirurgie endo- și laparoscopică, cu o putere de ieșire de la 5 la 50 de wați.

În industrie se folosesc sisteme de diode pentru acele sarcini care nu necesită caracteristici spațiale ridicate de grinzi de ieșire, în primul rând pentru tratamentul de suprafață termică a metalelor - călire, recoacere, sudura. Deși costul sistemelor de diode inferioare costului de laser, fibra de aceeași putere și eficiență de mai sus, acestea nu au versatilitatea de lasere de fibre, la aceleași sisteme optice de ieșire pentru acestea sunt, de obicei mai complexe și costisitoare. Prin urmare, utilizarea unor sisteme de diode de mare putere este limitată.