Laser impulsowy kontra laser CW do czyszczenia i spawania
Wszyscy wiemy, że typy generatorów laserowych obejmują lasery fali ciągłej (znane również jako lasery CW) i lasery impulsowe. Jak sama nazwa wskazuje, wyjście lasera fali ciągłej jest ciągłe w czasie, a źródło pompy laserowej nieprzerwanie dostarcza energię do generowania wyjścia lasera przez długi czas, uzyskując w ten sposób światło lasera fali ciągłej. Moc wyjściowa laserów CW jest ogólnie stosunkowo niska, co jest odpowiednie w sytuacjach wymagających działania lasera fali ciągłej. Laser impulsowy oznacza, że działa tylko raz w określonym odstępie czasu. Laser impulsowy ma dużą moc wyjściową i nadaje się do znakowania laserowego, cięcia, spawania, czyszczenia i pomiaru odległości. W rzeczywistości, pod względem zasady działania, wszystkie należą do typu impulsowego, ale częstotliwość impulsów laserowych lasera fali ciągłej jest stosunkowo wysoka, czego ludzkie oko nie może rozpoznać.
STYLECNC wyjaśni różnicę pomiędzy tymi dwoma typami laserów:
Laser impulsowy kontra laser CW
Definicja i zasada
1. Jeśli modulator zostanie dodany do lasera w celu wygenerowania okresowej straty, część wyjścia może zostać wybrana z tak wielu impulsów, co nazywa się laserem impulsowym. Mówiąc prościej, światło lasera emitowane przez laser impulsowy jest wiązką po wiązce. Jest to forma mechaniczna, taka jak fala (fala radiowa/fala świetlna itp.), która jest emitowana w tym samym czasie.
2. W laserze CW światło jest zazwyczaj emitowane raz w obie strony w komorze. Ponieważ długość komory mieści się zazwyczaj w zakresie od milimetrów do metrów, może być emitowane wiele razy na sekundę, co nazywa się laserem fali ciągłej. Mówiąc prościej, laser CW emituje w sposób ciągły. Źródło pompy laserowej stale dostarcza energię, aby generować wyjście lasera przez długi czas, uzyskując w ten sposób światło lasera fali ciągłej.
Zakładka Charakterystyka
1. Dzięki wzbudzeniu substancji roboczej i odpowiedniej mocy lasera, laser CW może pracować w trybie ciągłym przez długi okres czasu.
2. Laser impulsowy ma dużą moc wyjściową; nadaje się do znakowania laserowego, cięcia, pomiaru odległości itp. Zaletą jest to, że ogólny wzrost temperatury przedmiotu obrabianego jest niewielki, zakres wpływu ciepła jest niewielki, a odkształcenie przedmiotu obrabianego jest niewielkie.
Charakterystyka
1. Laser fali ciągłej ma stabilny stan roboczy, czyli stan ustalony. Liczba cząstek każdego poziomu energii w laserze CW i pole promieniowania w jamie mają stabilny rozkład.
2. Laser impulsowy to laser, którego szerokość impulsu pojedynczego lasera jest mniejsza niż 0.25 sekundy i który działa tylko raz w określonym odstępie czasu.
Metody pracy
1. Tryb pracy lasera impulsowego oznacza tryb, w którym wyjście lasera jest nieciągłe i działa tylko raz w określonym odstępie czasu.
2. Tryb pracy lasera o fali ciągłej oznacza, że moc lasera jest ciągła i nie jest przerywana po włączeniu lasera.
Moc wyjściowa
1. Laser impulsowy ma dużą moc wyjściową.
2. Moc wyjściowa laserów falowych jest na ogół stosunkowo niska.
Moc szczytowa
1. Lasery CW mogą zazwyczaj osiągnąć jedynie moc równą ich własnej mocy.
2. Laser impulsowy może osiągnąć wielokrotnie większą moc. Im krótsza szerokość impulsu, tym mniejszy efekt cieplny i więcej laserów impulsowych jest używanych w obróbce precyzyjnej.
Materiały eksploatacyjne i konserwacja
1. Generator lasera impulsowego: wymaga częstej konserwacji, materiały eksploatacyjne będą dostępne później.
2. Generator lasera fal ciągłych: Jest niemal bezobsługowy i nie wymaga żadnych materiałów eksploatacyjnych na późniejszym etapie.
Czyszczenie laserem CW kontra czyszczenie laserem impulsowym
Czyszczenie laserowe to rozwijająca się technologia czyszczenia powierzchni materiałów, która może zastąpić tradycyjne trawienie, piaskowanie i czyszczenie pistoletem wodnym pod wysokim ciśnieniem. Maszyna do czyszczenia laserowego przyjmuje przenośną głowicę czyszczącą i laser światłowodowy, który ma elastyczną transmisję, dobrą sterowalność, szerokie zastosowanie materiałów, wysoką wydajność i dobry efekt.
Istotą czyszczenia laserowego jest wykorzystanie cech wysokiej gęstości energii lasera do niszczenia zanieczyszczeń przyłączonych do powierzchni podłoża bez uszkadzania podłoża. Zgodnie z analizą cech optycznych czyszczonego podłoża i zanieczyszczeń, mechanizm czyszczenia laserowego można podzielić na 2 kategorie: jedna polega na wykorzystaniu różnicy w szybkości absorpcji zanieczyszczeń i podłoża do określonej długości fali energii laserowej, tak aby energia lasera mogła zostać w pełni pochłonięta. Zanieczyszczenia są pochłaniane, tak aby zanieczyszczenia były podgrzewane w celu rozszerzenia się lub odparowania. Drugi typ polega na tym, że istnieje niewielka różnica w szybkości absorpcji lasera między podłożem a zanieczyszczeniem. Wysokoczęstotliwościowy, wysokomocowy laser impulsowy jest używany do uderzenia w powierzchnię obiektu, a fala uderzeniowa powoduje pęknięcie zanieczyszczenia i oddzielenie się go od powierzchni podłoża.
W dziedzinie czyszczenia laserowego laser światłowodowy stał się najlepszym wyborem źródła światła do czyszczenia laserowego ze względu na jego wyższą niezawodność, stabilność i elastyczność. Jako dwa główne komponenty laserów światłowodowych, lasery światłowodowe ciągłe i lasery światłowodowe impulsowe zajmują dominującą pozycję w makroskopowej obróbce materiałów i precyzyjnej obróbce materiałów.
Usuwanie rdzy, farby, oleju i warstwy tlenkowej z powierzchni metalowych jest obecnie najszerzej stosowaną dziedziną czyszczenia laserowego. Pływające usuwanie rdzy wymaga najniższej gęstości mocy lasera i można je osiągnąć, stosując ultrawysokoprądowe lasery impulsowe lub nawet lasery z falą ciągłą o słabej jakości wiązki. Oprócz gęstej warstwy tlenkowej, zazwyczaj konieczne jest użycie lasera MOPA o energii impulsu zbliżonej do pojedynczego trybu około 1.5 mJ o wysokiej gęstości mocy. W przypadku innych zanieczyszczeń należy wybrać odpowiednie źródło światła zgodnie z jego charakterystyką pochłaniania światła i łatwością czyszczenia. STYLECNCSeria urządzeń czyszczących laserowych z falą impulsową i ciągłą nadaje się odpowiednio do nakładania bardzo dużych, grubych punktów energii i wysokiej energii drobnych punktów.
Przy tych samych warunkach mocy, wydajność czyszczenia laserów impulsowych jest znacznie wyższa niż laserów z falą ciągłą. Jednocześnie lasery impulsowe mogą lepiej kontrolować dopływ ciepła i zapobiegać zbyt wysokiej temperaturze podłoża lub mikrotopnieniu.
Lasery CW mają przewagę cenową i mogą nadrobić różnicę w wydajności z laserami impulsowymi dzięki zastosowaniu laserów o dużej mocy. Jednak lasery CW o dużej mocy generują więcej ciepła i powodują większe uszkodzenia podłoża.
Dlatego istnieją fundamentalne różnice między tymi dwoma scenariuszami zastosowań. Przy wysokiej precyzji konieczne jest ścisłe kontrolowanie nagrzewania podłoża, a scenariusze zastosowań, które wymagają, aby podłoże było nieniszczące, takie jak formy, powinny wybierać laser impulsowy. W przypadku niektórych dużych konstrukcji stalowych, rur itp., ze względu na dużą objętość i szybkie rozpraszanie ciepła, wymagania dotyczące uszkodzenia podłoża nie są wysokie i można wybrać lasery z falą ciągłą.
Spawanie laserowe CW kontra spawanie laserowe impulsowe
Spawanie laserowe polega na wykorzystaniu impulsów laserowych o wysokiej energii do lokalnego podgrzania materiału na małym obszarze. Energia promieniowania laserowego dyfunduje do wnętrza materiału poprzez przewodzenie ciepła, a materiał jest topiony, tworząc określone jeziorko stopu. Spawanie laserowe jest jednym z ważnych aspektów zastosowania technologii obróbki materiałów laserowych. Maszyny do spawania laserowego dzielą się głównie na spawanie laserowe impulsowe i spawanie laserowe falą ciągłą.
Spawanie laserowe jest głównie ukierunkowane na spawanie materiałów cienkościennych i precyzyjnych części, i może realizować spawanie punktowe, spawanie doczołowe, spawanie ściegiem, spawanie uszczelniające itp., z wysokim współczynnikiem kształtu, małą szerokością spoiny, małą strefą wpływu ciepła, małym odkształceniem i dużą prędkością spawania. Spoina jest płaska i piękna, nie wymaga ani prostej obróbki po spawaniu, spoina jest wysokiej jakości, nie ma porów, można ją precyzyjnie kontrolować, punkt ogniskowania jest mały, dokładność pozycjonowania jest wysoka i łatwo jest zrealizować automatyzację.
Spawanie laserem impulsowym jest głównie stosowane do spawania punktowego i spawania spoinowego materiałów blacharskich. Proces spawania należy do typu przewodzenia ciepła, tzn. promieniowanie laserowe nagrzewa powierzchnię przedmiotu obrabianego i dyfunduje do materiału poprzez przewodzenie ciepła, aby kontrolować kształt fali, szerokość, moc szczytową i częstotliwość powtarzania impulsu laserowego oraz inne parametry. , aby utworzyć dobre połączenie między przedmiotami obrabianymi. Największą zaletą spawania laserem impulsowym jest to, że ogólny wzrost temperatury przedmiotu obrabianego jest niewielki, zakres wpływu ciepła jest niewielki, a odkształcenie przedmiotu obrabianego jest niewielkie.
Większość spawania laserowego falą ciągłą to lasery dużej mocy o mocy ponad 500W. Generalnie takie lasery powinny być stosowane do płyt powyżej 1mm. Jego mechanizm spawalniczy to spawanie z głęboką penetracją oparte na efekcie otworkowym, z dużym współczynnikiem kształtu, który może osiągnąć ponad 5:1, dużą prędkością spawania i małym odkształceniem termicznym. Ma szeroki zakres zastosowań w maszynach, samochodach, statkach i innych gałęziach przemysłu. Istnieją również lasery CW małej mocy o mocy od dziesiątek do setek watów, które są szeroko stosowane w przemyśle spawania tworzyw sztucznych i lutowania laserowego.
Spawanie laserowe falą ciągłą jest wykonywane głównie poprzez ciągłe podgrzewanie powierzchni przedmiotu obrabianego za pomocą lasera światłowodowego lub lasera półprzewodnikowego. Mechanizm spawania to spawanie z głęboką penetracją oparte na efekcie otworkowym, z dużym współczynnikiem kształtu i dużą prędkością spawania.
Spawanie laserowe impulsowe jest stosowane głównie do spawania punktowego i liniowego cienkościennych materiałów metalowych o grubości mniejszej niż 1mmProces spawania należy do typu przewodzenia ciepła, czyli promieniowanie laserowe nagrzewa powierzchnię przedmiotu obrabianego, a następnie rozprasza się w materiale poprzez przewodzenie ciepła. Parametry takie jak kształt fali, szerokość, moc szczytowa i częstotliwość powtarzania zapewniają dobre połączenie między przedmiotami obrabianymi. Ma dużą liczbę zastosowań w powłokach produktów 3C, bateriach litowych, elementach elektronicznych, spawaniu naprawczym form i innych gałęziach przemysłu.
Największą zaletą spawania laserowego impulsowego jest to, że ogólny wzrost temperatury przedmiotu obrabianego jest niewielki, zakres wpływu ciepła jest niewielki, a odkształcenia przedmiotu obrabianego są niewielkie.
Spawanie laserowe to spawanie metodą topienia, w którym wiązka laserowa jest wykorzystywana jako źródło energii i oddziałuje na spoinę. Wiązka laserowa może być prowadzona przez płaski element optyczny, taki jak lustro, a następnie rzutowana na spoinę przez odblaskowy element skupiający lub lustro. Spawanie laserowe to spawanie bezkontaktowe, podczas operacji nie jest wymagane żadne ciśnienie, ale wymagany jest gaz obojętny, aby zapobiec utlenianiu stopionego jeziorka, a spoiwo jest czasami używane. Spawanie laserowe można łączyć ze spawaniem MIG, aby utworzyć spawanie kompozytowe laserowe MIG w celu uzyskania spawania o dużej penetracji, a wprowadzane ciepło jest znacznie zmniejszone w porównaniu ze spawaniem MIG.
