Избор на държава/регион и език

Предимствата на фиброоптичните лазери на TRUMPF

Какво представляват фиброоптичните лазери? За какви приложения са предназначени? Какви материали могат да бъдат обработвани с фиброоптичните лазери? Научете на тази страница повече за различните видове фиброоптични лазери и техните предимства за Вашите производствени задачи.

Ползи и предимства на фиброоптичните лазери

Универсалност, излизаща извън отделните сектори

Фиброоптичните лазери се използват в почти всички сектори, като например въздухоплаване и космическа промишленост, автомобилостроене, включително електрическа мобилност, стоматология, електроника, бижута, медицина, наука, полупроводници, сензорни системи, соларни системи и други.

Компактни благодарение на по-малка площ за монтаж

Фиброоптичните лазери са компактни и пестят място. Това ги прави идеални за производство, при което наличието на място е проблем.

Широка гама от материали

Фиброоптичните лазери могат да обработват различни материали. Металите (включително конструкционна стомана, неръждаема стомана, титан и отразяващи материали като алуминий или мед) представляват голяма част от лазерното обработване в световен мащаб, но се обработват също така и пластмаси, керамика, силиций, текстил.

Ефективност на разходите

Фиброоптичните лазери са идеални за понижаване на общите и производствените разходи. Те са икономически ефективно решение с добро съотношение „цена – мощност“ и изключително ниски разходи за поддръжка.

Лесно интегриране

Благодарение на множеството интерфейси, фиброоптичните лазери на TRUMPF могат лесно и бързо да бъдат интегрирани в машините и комплексите Ви. Ние сме на Ваше разположение като Ваш партньор за OEM или като доставчик на комплексни решения (лазери, оптика, сензорни системи и сервизно обслужване).

Енергийна ефективност

Фиброоптичните лазери са високоефективни и консумират по-малко ток в сравнение с традиционните машини за производство. Това понижава екологичния отпечатък и производствените разходи.

Как функционират фиброоптичните лазери?

Всички лазери разполагат с три ключови елемента: източник на лъча, среда за усилване и резонатор. Източникът на светлина използва външно въвеждана енергия, за да се възбуди средата за усилване. Това възбудено състояние на активната среда се характеризира с така наречената инверсия на запълването, което дава възможност на средата да усилва светлината посредством физически процес. Това се определя като стимулирана емисия и е описано за първи път от Алберт Айнщайн (LASER = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Фиброоптичната решетка на Браг във вътрешността на лазера изпълнява функцията на огледало около средата на усилване и образува оптичен резонатор, който от една страна улавя оптичната енергия за още по-голямо усилване във вътрешността на резонатора, но също така дава възможност за пропускане на определена част от оптичната енергия в една посока посредством отчасти прозрачно огледало. Тази пропусната част на оптичната енергия е лазерният лъч, който може да се използва за различни цели.

TRUMPF разработи своя собствена схема за въвеждане на светлината от диода на възбуждащия лазер в активната среда на усилващото фиброоптично влакно. При схемата, определена като GT-Wave (вижте графиката), възбуждащото влакно е по цялата си дължина от няколко метра в контакт с усилващото влакно. Една част от възбуждащата светлина постъпва в усилващото влакно всеки път, когато вътрешно отразените лъчи попаднат върху граничната повърхност. Когато тези лъчи се пресекат с ядрото, съдържащо редки елементи (итербий), те биват частично абсорбирани и възбуждат усилващата среда. По този начин цялата възбуждаща светлина се абсорбира равномерно и постоянно по дължината на усилващото влакно. Предимство на тази схема е лесното надграждане за по-високи мощности на лазера, като допълнително се добавя напомпващ модул. Друга силна страна на схемата е избягването на „горещи точки“ по крайните повърхности на усилващото влакно от обичайните схеми за крайно напомпване, както и равномерният усилващ профил чрез депозиране на възбуждащата енергия по дължината на усилващото влакно.

Фиброоптичният лазер е вид лазер, който се използва с влакна, съдържащи редки природни елементи (ербий, тулий, итербий) като активна среда. Това отличава фиброоптичния лазер от другите видове лазери на пазара, при които активната среда е кристал (напр. дискови лазери) или газ (напр. лазери с CO2).

Фиброоптичните лазери предлагат абсолютна ефективност, управляват прецизно скоростта и мощността чрез управление на дължината на лъча, продължителността, интензивността и отдаването на топлина.

Купуване на фиброоптични лазери – открийте всички наши фиброоптични лазери

Информирайте се за цялата палитра фиброоптични лазери на TRUMPF и променете начина си на производство.

Към продукта

Какви материали могат да бъдат обработвани с фиброоптичните лазери?

Фиброоптичните лазери са изключително подходящи за обработката на множество материали и осигуряват надеждност благодарение на дългогодишното приложение в индустрията. Фиброоптичните лазери се прилагат особено успешно при обработката на метали. При това видът на метала не играе съществена роля. Фиброоптичните лазери обработват конструкционна стомана, неръждаема стомана, титан, желязо или никел, както и отразяващите метали алуминий, месинг, мед, или благородни метали (сребро и злато). Освен това те работят добре с материали, които са с анодирани или лакирани повърхности. Фиброоптичните лазери, в особена степен импулсните наносекундни лазери, се използват и при обработката на силиций, скъпоценни камъни (включително диаманти), пластмаси, полимери, керамика, композитни материали, тънки пластове, тухли и бетон.

Какъв фиброоптичен лазер да закупите?

Първо е важно да се уточни разликата между видовете фиброоптични лазери, предлагани от TRUMPF. Предлагаме импулсни фиброоптични лазери, фиброоптични лазери с непрекъснато излъчване (Continous Wave = CW), както и лазери с ултракъси импулси. Импулсните фиброоптични лазери излъчват лазерния лъч с пулсиране. При това можете да определяте продължителността на отделните импулси в диапазона от нано- до микросекунди. Лазерите с непрекъснато излъчване осигуряват непрекъснат лазерен лъч, но имат възможността да модулират мощността на излъчването до честотния диапазон на kHz. Фиброоптичният лазер с непрекъснато излъчване е фокусиран повече върху мощността и високата производителност, поради което лазерите с непрекъснато излъчване се използват най-често в промишлеността. Импулсният фиброоптичен лазер се предпочита пред лазер с непрекъснато излъчване винаги когато трябва да бъде достигната по-голяма върхова мощност в рамките на кратък импулс. В допълнение на това продължителността на импулса при микролазерите е по-кратка от пикосекунда. Те достигат до по-малко от 350 fs (фемтосекунди).

Типични приложения за фиброоптичните лазери

Фиброоптичните лазери са подходящи за много области на производството. За някои приложения в тежката индустрия, при които се изискват основно ефективност и скорост, идеалното решение е фиброоптичен лазер с непрекъснато излъчване, който изисква незначителна или почти никаква техническа поддръжка или техническо обслужване. Това прави лазерите с непрекъснато излъчване най-подходящи за лазерно пробиване, лазерно рязане и лазерно заваряване. Ако се нуждаете от специфични срезове в сложни форми, тогава оптималният инструмент е импулсният фиброоптичен лазер.

Лазерно заваряване

Лазерното заваряване е процес на заваряване на материали, независимо дали са еднородни, или разнородни. Лазерното заваряване впечатлява благодарение на качеството и разходите. С него е възможно заваряването на много материали и множество дебелини – от дебели стоманени плочи, горивни клетки и батерии до фини шевове за производство на медицински изделия.

Лазерно рязане

Лазерното рязане е метод, при който определен материал се разрязва с лазерен лъч. Това може да се използва за малки и фини материали или материали с по-голяма дебелина (напр. метални листи). Процесът включва използването на насочен лазерен лъч (напр. импулсен или с непрекъсната вълна) с цел повтарящо се и много точно рязане на широка палитра от материали.

Additive Manufacturing

Additive Manufacturing е процес на изграждане на 3D детайл чрез добавяне на материал на пластове. Познато е също така и под името „3D принтиране“. С комбинацията от 3D принтери и компютърен софтуер се произвеждат комплексни детайли. Технологията на Additive Manufacturing съществува вече повече от 30 години, но техниката започна да се използва в промишлеността в по-голяма степен едва през последните години въз основа на нейното голямо разнообразие и отлична рентабилност. Фиброоптичният лазер често пъти служи за източник на лъча в рамките на системите за 3D принтиране.

Снемане на покритието с лазери от TruMicro серия 7000

Лазерно отнемане на материал

Под лазерно отнемане се разбира процесът на прецизното отнемане на слоеве с помощта на лазер. При това видът на материала, който се отнема, е от второстепенно значение, тъй като лазерът може да отстранява голям брой материали (от твърди метали и керамика до промишлени сплави). Отнемането на материал често се използва при производството на електронни продукти (напр. полупроводници и микропроцесори). Голямо предимство на този процес е фактът, че отнемането на материал се извършва с голяма прецизност и точност. Отнемането на материал се извършва в една стъпка: това е сериозно предимство, тъй като традиционните методи, като ецването, обикновено са в няколко стъпки. Лазерното отнемане на материал в повечето случаи е технология, която е по-рентабилна икономически и по-щадяща за околната среда, отколкото традиционните методи (напр. облъчване със сух лед), тъй като не се използват разтворители и химикали.

Лазерно почистване

При лазерното почистване от повърхността на материал се отстраняват примеси, отлагания или замърсявания (напр. метали, въглерод, силиций и гума) с помощта на лазер. Има два вида лазерно почистване – отнемане на слой от повърхността на материала и отнемане на целия горен слой на материала.

Към предимствата на лазерното отнемане на материала се числят по-доброто опазване на околната среда (тъй като не се използват химикали или разтворители и се образува минимален отпадък), ниското износване на субстрата и почистването на микрокомпоненти (в особена степен в електрониката).

Лазерно пробиване

Лазерното пробиване е безконтактен метод за пробиване на отвори в материал, което се постига чрез повтарящо се пулсиране на лазерния лъч върху определена зона. Материалът се изпарява и разтопява на пластове, докато се образуват отвори. Този процес се различава в зависимост от дебелината на материала, броя на отворите, които трябва да бъдат пробити, и техния размер (ширина и дълбочина).

Към предимствата на пробиването с фиброоптичен лазер спадат елиминирането на износването поради контакт и на замърсяванията, високата степен на повторяема точност, работата с множество материали, постигането на прецизни отвори в различни форми и размери, лесната интеграция в производствените процеси и бързото настройване с намален обхват на необходими инструменти.

Оцветяване на пластмаса с TruMark серия 5000

Лазерно маркиране/лазерно надписване

При лазерното маркиране се полага надпис с помощта на интензивен, импулсен лазерен лъч директно върху повърхността. Взаимодействието на лазерния лъч с повърхността на детайла води до промяна на материала, в резултат на която се получават видимо оцветяване, структуриране или маркировка. При лазерното маркиране също е на разположение богато разнообразие от материали. Така могат да бъдат надписвани лазерно не само всички метали, но също така и керамика, пластмаси, светодиоди, гума графични композитни материали и др.

Лазерно гравиране

При лазерното гравиране се отнема една част от материала, за да се постигне видима маркировка от гравирането. Процесът на гравиране се постига чрез лазерен лъч, който отнема материала, за да се постигне маркировка, при което лазерът действа като длето и разрушава избрани зони от материала на предмета. Предметът се маркира под повърхността. Дълбочината зависи от времето на задържане, импулса на енергия и броя на работните ходове, както и от вида на материала.

Фиброоптичен лазер спрямо CO₂ лазер

Следният раздел представя информация за сравнението между фиброоптичните и CO2 лазерите. Фиброоптичните лазери са нов вид лазери, които се предлагат на световния пазар. Фиброоптичните лазери нямат подвижни части или огледала, работят с ниски разходи за поддръжка, ефективни са по отношение на електрическата енергия, функционират добре както с много тънки, така и с по-дебели и отразяващи метали. CO2 лазерите се използват днес основно за обработка на неметални материали, като пластмаса, текстил, стъкло, акрил, дърво и дори камък в значителен обхват. Те имат предимство при обработката на по-дебели материали (обикновено над 5 mm дебелина) и работят по-бързо в права линия, отколкото фиброоптичните лазери.

Купуване на фиброоптични лазери – открийте всички наши фиброоптични лазери

Информирайте се за цялата палитра фиброоптични лазери на TRUMPF и променете начина си на производство.

Към продукта

Тези теми може би също Ви интересуват

Изображение за технологията импулсни лазери от TRUMPF

Импулсен лазер

Благодарение на късите енергийни импулси с висока импулсна мощност импулсните лазери на TRUMPF са идеални за точково и шевно заваряване на почти всички метали.

Лазери с къси и ултракъси импулси

Рязане, пробиване, отнемане и структуриране: С лазерите с къси и ултракъси импулси на TRUMPF ще получите усъвършенствания инструмент за микрообработка.