W zastosowaniach przemysłowych laserów moduł lasera pompującego diodę służy jako „rdzeń mocy” systemu laserowego. Jego wydajność bezpośrednio wpływa na wydajność przetwarzania, żywotność sprzętu i jakość produktu końcowego. Jednak przy szerokiej gamie laserów pompujących diodę dostępnych na rynku (takich jak lasery pompowane końcowo, bocznie i sprzężone światłowodowo), w jaki sposób można dokładnie dopasować określone wymagania przemysłowe? Niniejszy artykuł przedstawia systematyczną strategię wyboru opartą na parametrach technicznych i analizie opartej na scenariuszach.
1. Określ podstawowe wymagania aplikacji przemysłowej
Przed wyborem modułu lasera pompującego diodowo, istotne jest zdefiniowanie podstawowych parametrów scenariusza zastosowania:
① Typ przetwarzania
- Ciągłe przetwarzanie o dużej mocy (np. cięcie/spawanie grubych metali): Priorytetem jest stabilność mocy (>1 kW) i zdolność odprowadzania ciepła.
- Precyzyjna mikroobróbka (np. wiercenie/trawienie kruchego materiału): Wymaga wysokiej jakości wiązki (M² < 10) i precyzyjnej kontroli impulsów (poziom nanosekund). – Dynamiczne przetwarzanie o dużej prędkości (np. spawanie zakładek baterii litowej): Wymaga szybkiej reakcji (częstotliwość powtarzania w zakresie kHz). ② Adaptowalność środowiskowa – Trudne warunki (np. wysoka temperatura, kurz, wibracje, takie jak na liniach produkcyjnych samochodów): Wymaga wysokiego poziomu ochrony (IP65 lub wyższy) i konstrukcji odpornej na wstrząsy. ③ Długoterminowe rozważania dotyczące kosztów Sprzęt przemysłowy często działa 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, dlatego ważne jest, aby ocenić wydajność elektrooptyczną (>30%), cykle konserwacji i koszty części zamiennych.
2. Wyjaśnienie kluczowych wskaźników efektywności
① Moc wyjściowa i jakość wiązki
- Zakres mocy: Przemysłowe moduły laserowe z pompą diodową mają zwykle moc od 100 W do 10 kW. Wybierz na podstawie grubości materiału (np. cięcie stali o grubości 20 mm wymaga ≥3 kW).
- Jakość wiązki (współczynnik M²):
- M² < 20: Nadaje się do obróbki zgrubnej (np. czyszczenie powierzchni).
- M² < 10: Nadaje się do precyzyjnego spawania/cięcia (np. stal nierdzewna 0,1 mm). – Uwaga: Większa moc często pogarsza jakość wiązki; rozważ konstrukcje z pompowaniem bocznym lub hybrydowym w celu optymalizacji. ② Wydajność elektrooptyczna i zarządzanie termiczne – Wydajność elektrooptyczna: Bezpośrednio wpływa na koszty energii. Preferowane są moduły o wydajności >40% (np. moduły laserowe pompujące diodą są 2–3 razy bardziej wydajne niż tradycyjne pompowane lampą).
- Konstrukcja chłodzenia: Mikrokanalikowe chłodzenie cieczą (wydajność chłodzenia >500 W/cm²) jest bardziej odpowiednie do długotrwałych operacji przy dużym obciążeniu niż chłodzenie powietrzem.
③ Niezawodność i żywotność
- MTBF (średni czas między awariami): w środowiskach przemysłowych wymagany jest ≥50 000 godzin.
- Odporność na zanieczyszczenia: Uszczelniona komora optyczna zapobiega przedostawaniu się pyłu i odprysków metalu (klasa ochrony IP67 jest jeszcze lepsza).
④ Zgodność i skalowalność
- Interfejs sterujący: Obsługa protokołów przemysłowych, takich jak EtherCAT i RS485, ułatwia integrację ze zautomatyzowanymi liniami produkcyjnymi.
- Rozszerzalność modułowa: Obsługa konfiguracji równoległej wielu modułów (np. układanie 6 w 1) pozwala na bezproblemową rozbudowę zasilania.
⑤ Charakterystyka długości fali i impulsu
- Dopasowanie długości fali:
- 1064 nm: typowe dla obróbki metali.
- 532nm/355nm: Nadaje się do precyzyjnej obróbki materiałów niemetalowych, takich jak szkło i ceramika.
- Kontrola pulsu:
- Tryb QCW (Quasi-Continuous Wave) idealnie nadaje się do zastosowań wymagających dużej energii i niskiej częstotliwości (np. głębokie grawerowanie).
- Wysoka częstotliwość powtarzania (poziom MHz) jest odpowiednia do szybkiego znakowania.
3. Unikanie typowych pułapek wyboru
- Pułapka 1: „Im wyższa moc, tym lepiej” – Nadmierna moc może powodować spalenie materiału. Zrównoważ moc i jakość wiązki.
- Pułapka 2: „Ignorowanie długoterminowych kosztów konserwacji” – Moduły o niskiej wydajności mogą z czasem generować wyższe koszty energii i konserwacji, przewyższające początkowe oszczędności.
- Pułapka 3: „Jeden uniwersalny moduł na każdy scenariusz” – Precyzyjne i zgrubne przetwarzanie wymagają zróżnicowanych projektów (np. stężenia domieszek, struktury pompy).
Światło
Adres: Budynek 4 #, No.99 Furong 3rd Road, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Chiny
Tel: + 86-0510 87381808.
Telefon komórkowy: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Czas publikacji: 10-kwi-2025