Yakın kızılötesi lazerlerin sınırlamaları ve atılımları

Son birkaç on yılda, yüksek güçlü CW lazerleri, modern üretimde, kaynak, kaplama, yüzey hazırlama, sertleştirme, lehimleme, kesme, 3D baskı ve katkı imalatı gibi uygulamaları kapsayan ortak bir araç haline gelmiştir. Yüksek güçlü 10.6μm dalga boyu karbondioksit (CO2) lazerleri veYakın kızılötesi 1064nm dalga boyu yarı iletken-Pumped nd: YAGKatı halli lazerler, Yüksek Güçlü CW Lazer Teknolojisi, gelişimin ilk zirvesini gördü.

Nir Lasers sınırlamaları

Dalga boyundan dolayı, karbondioksit lazerlerin optik elyaflardan iletmek zordur, endüstriyel uygulamalar için bazı zorluklara neden olur; Katı durum lazerleri parlaklık ve güç amplifikasyon yetenekleri ile sınırlıdır. Bu CW yüksek güçlü lif lazerleri tipik olarak, birçok uygulama için ince olan 1 μm içindeki yakınlarda (NIR) dalga boylarında çalışır. Örneğin, çeliklerin% 50'nin üzerinde bir absorpite ile işlenmesi için uygundur, ancak bazı metallerin yüzeylerinde yakın kızılötesi lazer radyasyon olayının% 90 veya daha fazlasını yansıttığı gerçeğiyle sınırlıdır. Özellikle NIR lazerleri ile bakır ve altın gibi sarı metaller kaynak yaparken, düşük emilim oranı, kaynak işlemini başlatmak için birçok lazer gücünün gerekli olduğu anlamına gelir.

Derin penetrasyon modu kaynak, lazer ışınının yüksek bir absorpsiyonuna neden olur, çünkü lazer ışın, malzemeden geçerken metal ve metal buharla birden fazla kez etkileşime girer. Bununla birlikte, yakın kızılötesi bir lazerle bir anahtar deliği etkinleştirmek, özellikle kaynaklı olan malzeme oldukça yansıtıcı olduğunda, önemli olay lazer yoğunluğu gerektirir. Bir anahtar deliği oluşturulduktan sonra, emici keskin bir şekilde yükselir ve erimiş havuzun yüksek güçlü yakınlardaki en yakın lazerle yüksek metal buhar basıncı sıçrayan ve gözenekliliğe neden olabilir, bu nedenle lazer gücü veya kaynak hızının dikkatlice kontrol edilmesi gerekir. Aşırı sıçramak önlemek, kaynaktan dışarı çıkarır. Erimiş havuz katılaşırken, metal buharlarda \"kabarcıklar \" ve proses gazları da kapana kısılabilir, kaynak dikişinde boşluklar yaratabilir. Bu gözeneklilik, kaynak mukavemetini zayıflatır ve eklemin dirençini arttırır, bu da daha düşük kaliteli kaynaklı eklem ile sonuçlanır. Bu nedenle, NIR lazerleri, 1 μm'de% <% 5 emriyle bakır gibi malzemeleri işlemek için çok zordur. Bu yüksek yansıtıcı malzemeleri daha iyi bir şekilde işlemek için, işlenmiş malzemede plazma üreterek malzemenin lazer ışığının emilim oranının arttırılması gibi yöntemler kabul edilmiştir. Bununla birlikte, bu yöntemler malzeme işleme işlemlerini derin penetrasyon işlemlerine sınırlandırdığından, ince malzemelerin termal iletim modu kaynağı mümkün değildir ve bunların içi püskürtme ve kontrollü enerji birikimi riskleri vardır. Bu nedenle, 1 μm dalga boyuna sahip mevcut lazer sistemleri, demir dışı metaller gibi yüksek yansıtıcı malzemelerin yanı sıra sualtı uygulamalarında yansıtılırken sınırlamaları vardır.

Yakın kızılötesi lazerlerde bir atılım

Bu yakın kızılötesi lazerlerin sınırlı uygulama alanlarını geliştirmek için, yeni lazer ışığı kaynakları incelenmelidir. Ek olarak, sera gazlarını azaltmak için, yeni enerji araçları benzinli motorları ve içten yanma motorlarının elektrik motorları ile değiştirilmesidir. Elektrik motorlarının yapımında, özellikle güç pillerinin yapımında çok sayıda bakırın kullanılması, güvenilir bakır işleme çözümleri için büyük bir talep yarattı ve rüzgar türbinleri gibi diğer yenilenebilir enerji sistemlerinde eşit derecede geniş bir uygulamaya sahip.

Günümüzde, yüksek güçlü endüstriyel fiber lazerler, lif üzerinden teslim edilebilecek yüksek parlaklık, yüksek güçlü lazerler için çözelti haline gelmiştir. Günümüzde, fiber lazerler CO2 lazerlerini uygulamaların büyük çoğunluğunda yerini aldı ve çok sayıda endüstriyel işleme uygulamasında etkili bir şekilde kullanılmaktadır. Özellikle son yıllarda, CO2 lazerden daha yüksek hız, verimlilik ve güvenilirliğe sahip olan lazer kaynağı ve kesme gibi endüstriyel lazerlerin işbirliği haline gelmiştir.