Was ist ein faserlaser
Faserlaser sind eine neue Art von Faserlasern, die mit seltenen Erdelementen (wie Ytterbium, Erbium usw.) dotierte optische Fasern als Verstärkungsmedium zur Erzeugung von Laserlicht verwenden. Im Vergleich zu herkömmlichen Festkörperlasern und Gaslasern bieten Faserlaser die Vorteile einer höheren Strahlqualität, einer höheren Effizienz, einer längeren Lebensdauer und einer geringeren Größe.
Wie funktioniert ein faserlaser
Die Funktion des Faserlasers besteht darin, die dotierte optische Faser durch eine externe Lichtquelle (Pumpquelle) zu pumpen, wodurch die Atome in der optischen Faser auf ein hohes Energieniveau springen. Wenn diese Atome spontan in ihren Grundzustand zurückspringen, emittieren sie Photonen. Diese Photonen springen in der optischen Faser hin und her und regen ständig andere Atome zur Emission von Photonen an, wodurch Laserlicht erzeugt wird.
Wie mit faserlaser arbeiten
Das von der Pumpquelle emittierte Pumplicht wird über einen Spiegel in das Verstärkungsmedium eingekoppelt. Da es sich bei dem Verstärkungsmedium um eine mit Seltenen Erden dotierte Faser handelt, wird das Pumplicht absorbiert und die Seltenerdionen, die die Energie des Photons erfasst haben, werden absorbiert einen Energieniveauübergang und erreichen eine Teilchenzahl. Bei einer Inversion passieren die invertierten Teilchen den Resonator, wechseln vom angeregten Zustand in den Grundzustand, geben Energie ab und bilden einen stabilen Laserausgang.
Art des Faserlasersystems
Unterteilt nach Arbeitsweise:
- Pulsfaserlasersystem
- Kontinuierliches Faserlasersystem
Die allgemeine Wachstumsrate gepulster Laser ist geringer als die von kontinuierlichen Lasern mittlerer und hoher Leistung. Es bestehen dieselben Hürden, es gibt viele Teilnehmer und einen harten Marktwettbewerb.
Form eines Modells
- Einzelmodus
- Multimodus
Der Singlemode-Faserlaser verwendet Singlemode-Faser als Verstärkungsmedium und betreibt nur den Grundmoduslaser stabil. Die Energie des Einzellasers ist konzentriert und der Divergenzwinkel ist gering. Dies ist sehr vorteilhaft bei der Laserverarbeitung, die eine hohe Energiedichte erfordert, aber die Leistung von Singlemode-Lasern liegt im Allgemeinen unter 2 kW.
Sowohl Grundmodus- als auch andere Laser mit höheren Ordnungsmodi sind Multimode-Faserlaser. Daher divergiert der Strahl, der Punkt ist ausgeprägter und die Leistung ist höher, was besser für die Verarbeitung geeignet ist, die eine größere Heizfläche erfordert.
Wo kann man Faserlaser kaufen?
Hersteller Faserlaser: Kaufen Sie direkt beim Lasergerätehersteller, um professionellen technischen Support und Kundendienst zu erhalten.
Händler für Laserausrüstung: Kaufen Sie über Händler für Laserausrüstung, um mehr Auswahl und bessere Preise zu erhalten.
Handelsplattform für gebrauchte Geräte: Wenn das Budget begrenzt ist, können Sie über den Kauf gebrauchter Faserlaser auf Handelsplattformen für gebrauchte Geräte nachdenken.
Wofür werden Faserlaser eingesetzt?
Faserlaserquellensysteme können als Ganzes mit hoher Zuverlässigkeit, guter Stabilität, kompakter Struktur, niedrigen Herstellungskosten, geringem Verlust, niedrigem Schwellenwert, hoher Effizienz und einfach zu realisierender kleiner und kompakter Bauweise entworfen werden. Daher sind Faserlaser weit verbreitet Wird in den Bereichen Glasfaserkommunikation, Sensorik, industrielle Verarbeitung, Landesverteidigung und Militär sowie in anderen Bereichen eingesetzt.
- Industrielle Fertigung: Faserlaser werden hauptsächlich zum Schneiden, Schweißen, Markieren usw. von Metallmaterialien verwendet. Aufgrund seiner hohen Leistungsdichte und guten Strahlqualität wird es häufig im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt, in der Elektronikfertigung und in anderen Branchen eingesetzt.
- Schienenverkehr: Die Anwendung des Laserschweißens bei der Herstellung von Schienenverkehrsfahrzeugen konzentriert sich auf das Schneiden von Energiequellen und das Schweißen kritischer Komponenten.
- Medizinischer Bereich: Faserlaser finden wichtige Anwendungen in der Augenchirurgie, der Hautschönheit, der Zahnmedizin und anderen Bereichen.
- Glasfaserkommunikation: Die Herstellungskosten von Glasfasern für Faserlaser sind niedrig und die Technologie ist ausgereift. Die Vorteile der Miniaturisierung und Intensivierung können berücksichtigt werden.
- Wissenschaftliche Forschungsbereiche: Faserlaser finden umfangreiche Forschungsanwendungen in der Materialbearbeitung, Spektralanalyse, Quantenkommunikation und anderen Bereichen.
- Neue Materialbearbeitung: Faserlaser werden häufig in der Tiefenbearbeitung von Materialien eingesetzt.
- Verarbeitung von Strombatterien: Die Verarbeitungskosten für neue Energiefahrzeugbatterien sind hoch und die Anforderungen an Sicherheit und Umweltschutz sind hoch. Faserlaser können die Anforderungen an Schweißgenauigkeit und Gerätestabilität erfüllen
Faserlaser vs co2 laser
Arbeitsstoffe:
- Faserlaser: Faser
- Kohlendioxidlaser: Kohlendioxid, das zum Gaslaser gehört
Leistung:
- Faserlaserleistung: 1000 W-30 W
- Kohlendioxidlaserleistung: 80 W-600 W
Schnittqualität und Geschwindigkeit:
Faserlaser sind Kohlendioxidlasern überlegen;
Nutzungs- und Wartungskosten:
Faserlaser sind niedriger als Kohlendioxidlaser;
Anlagebedingungen:
- Faserlaser sind etwas höher als Kohlendioxidlaser;
- Sowohl Faserlaser als auch Kohlendioxidlaser benötigen Kühler, um sie abzukühlen.
Faserlaser vs. CO2: So treffen Sie die Wahl
Vor- und Nachteile von Faserlasern
Vorteile
Hohe Effizienz: Geringerer Energieverbrauch und geringere Betriebskosten.
Kompaktes Design: Einfachere Integration in bestehende Systeme.
Geringer Wartungsaufwand: Weniger bewegliche Teile führen zu weniger Ausfallzeiten.
Nachteile
Kosten: Die Anfangsinvestition kann höher sein als bei herkömmlichen Lasersystemen.
Materialeinschränkungen: Bei bestimmten Materialien weniger effektiv als CO2-Laser
7 Prinzipien für die Auswahl von Faserlaserquellen
Qualität des Laserstrahls
Es gibt drei entscheidende Indikatoren für die Strahlqualität eines Faserlasersystems.
(1) Strahlparameterprodukt BPP
Ein wichtiger Indikator beschreibt die Qualität des Laserstrahls.
Je kleiner der BPP-Wert, desto kleiner kann der Strahl fokussiert werden, desto höher ist die Leistungsdichte, desto schneller ist die Schneidgeschwindigkeit des Blechs, desto glatter ist die Schnittfläche und desto besser können beim Schneiden von hochreflektierenden Materialien (wie Kupfer) und Aluminium die Schneidleistung, -qualität und der Anwendungsbereich verbessert werden.
(2) Rundheit
Die Rundheit des Lichtflecks beschreibt die Gleichmäßigkeit der Energieverteilung des Lichts in verschiedene Richtungen. Die Rundheit des Lichtflecks weist in allen Richtungen eine gleichmäßige Energieverteilung auf. Beim nichtlinearen Schneiden können die Glätte der Schnittfläche in alle Richtungen und die Konstanz der Schnittgeschwindigkeit garantiert werden, um die Qualität des geschnittenen Produkts sicherzustellen.
(3) Energieverteilung des Lichtflecks
Die Energieverteilung des Flecks ist hochgradig kreisförmig, gleichmäßig und konzentriert, oder je näher sie der Gauß-Verteilung kommt, desto höher ist die Zentralenergie der fokussierten Stelle und desto besser ist die Symmetrie des Flecks. Beim Schneiden gilt: „Je schärfer die Klinge“, desto höher die Schnittgeschwindigkeit der dünnen Platte, desto glatter die Schnittfläche und desto gleichmäßiger der Spalt in alle Richtungen.
Stabilität der Ausgangsleistung von Faserlaserquellen
Beschreiben Sie die Stabilität der Laserausgangsleistung im gesamten Leistungsbereich (10 % – 100 %) bei unterschiedlichen Ausgangsleistungen und die Langzeitstabilität.
(1) Stabilität der Ausgangsleistung im gesamten Leistungsbereich
Je niedriger der Stabilitätswert, desto besser ist die Stabilität des Lasers bei unterschiedlichen Ausgangsleistungen, wodurch die Glätte der Schnittfläche und die Konsistenz der Schnittgeschwindigkeit beim Schneiden unterschiedlicher Dicken sichergestellt werden können. Dies kann die Authentizität des geschnittenen Produkts verbessern und die Stabilität der Qualität des geschnittenen Produkts sicherstellen.
Qualitätskontrolle der Kernkomponenten
Die Kernkomponenten bestimmen die Gesamtleistung und -qualität des Lasers. Das Outsourcing von Kernkomponenten kann die Kontrolle der Gesamtleistung und -qualität des Glasfaserlasers erschweren und die Leistung und Qualität der CNC-Laserschneidmaschinen können nicht aufrechterhalten werden. Die Lebensdauer der Kernkomponenten wirkt sich auf die Ausfallrate und Ausdauer des Lasers aus. Die hohe Lebensdauer der Kernkomponenten bestimmt die niedrige Ausfallrate und lange Lebensdauer des Lasers und reduziert so Ausfallzeiten und Wartungskosten des Kunden.
Redundantes Hot-Standby-Design des Lasermoduls
Das redundante Hot-Standby-Design des Lasermoduls kann die Hot-Standby-Funktion aktivieren, wenn einige Laserleistungsmodule ausfallen, und das ausgefallene Leistungsmodul durch eine Standby-Stromversorgung ersetzen. Die Schneidemaschine kann weiterhin wie gewohnt verwendet werden. Durch den Ausfall einiger Leistungsmodule werden die Ausfallkosten des Kunden reduziert.
5.Elektronischer Laserentfeuchter
Wenn die Temperatur des Laserkühlsystems und der Kühlgeräte niedriger ist als die Taupunkttemperatur der umgebenden feuchten Luft, tritt Kondensation auf, die zu Korrosion und Fehlfunktionen der Geräte führt.
6.Schutzgrad des Lasergehäuses
Der Schutzgrad des Lasergehäuses beschreibt die Wasser- und Staubdichtigkeit des Gehäuses. Das Gehäuse mit hoher IP-Schutzart kann wirksam verhindern, dass Staub und Wasser von außen in das Gehäuse eindringen, das Innere des Lasergehäuses sauber und trocken halten, Laserausfälle aufgrund von eindringendem Staub und Wasser vermeiden und die Laserwartungskosten und Ausfallkosten des Kunden senken.
7.Elektrooptischer Umwandlungswirkungsgrad (WPE)
Beschreibt das Verhältnis der umgewandelten elektrischen Eingangsleistung in die Ausgangsleistung. Der elektrooptische Umwandlungswirkungsgrad ist hoch, der Stromverbrauch ist bei einer bestimmten Ausgangsleistung niedrig und die Laserwärme ist gering, was die Kosten des Kunden für den Laserstromverbrauch und den Stromverbrauch der Wasserkühlung senkt.
Die Zukunft der Faserlaser
Die Zukunft der Faserlaser sieht vielversprechend aus. Fortschritte in der Materialwissenschaft und Fertigungstechnik führen zu noch leistungsfähigeren und vielseitigeren Faserlasern. Forscher erforschen neue Anwendungen wie 3D-Druck und Quantencomputer.
Fazit
Faserlaser sind bemerkenswerte Werkzeuge, die ihren Weg in unzählige Anwendungen gefunden haben. Ihre einzigartigen Eigenschaften wie hohe Effizienz, kompakte Größe und hervorragende Strahlqualität machen sie zur idealen Wahl für eine breite Palette von Aufgaben. Da die Technologie weiter voranschreitet, können wir in den kommenden Jahren mit noch mehr innovativen Anwendungen für Faserlaser rechnen.
Wenn Sie mehr über Laserschneidgeräte erfahren möchten, können Sie sich an uns wenden, um das neueste Geräteangebot zu erhalten.
FAQ
Sind Faserlaser schädlich für den menschlichen Körper?
Der vom Faserlaser erzeugte Laser ist schädlich für den menschlichen Körper und die direkte Bestrahlung des Laserstrahls kann zu Augen- und Hautschäden führen. Daher müssen beim Arbeiten mit Faserlasern Schutzbrille und Handschuhe getragen werden.
Welche Materialien können Faserlaser schneiden?
Faserlaser können eine Vielzahl von Metallmaterialien schneiden, beispielsweise Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Aluminiumlegierungen usw. Für nichtmetallische Materialien wie Holz, Kunststoff usw. verfügt er zwar auch über gewisse Schneidfähigkeiten, die Wirkung ist jedoch möglicherweise nicht so gut wie bei CO2-Lasern.
Welche Vorsichtsmaßnahmen sind bei der Wartung von Faserlasern zu beachten?
Die Wartung von Faserlasern umfasst hauptsächlich die regelmäßige Reinigung optischer Komponenten, den Austausch von Kühlmittel, die Inspektion von Gasleitungen usw.
Welche Anwendungsaussichten haben Faserlaser?
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Lasertechnologie sind die Anwendungsaussichten von Faserlasern sehr vielfältig. In Zukunft werden Faserlaser in weiteren Bereichen eingesetzt, beispielsweise im 3D-Druck, in der Mikro-Nano-Verarbeitung usw.
Wie kann die Schnittgeschwindigkeit und Genauigkeit des Faserlasers verbessert werden?
Eine Verbesserung der Schnittgeschwindigkeit und -genauigkeit von Faserlasern kann durch die Optimierung der Bearbeitungsparameter, die Auswahl geeigneter Schneidköpfe und den Einsatz von Hilfsgasen erreicht werden.
