You have selected Magyarország. Based on your configuration, United States might be more appropriate. Do you want to keep or change the selection?

A TRUMPF szálas lézer előnyei | TRUMPF

A TRUMPF szálas lézer előnyei

Mik azok a szálas lézerek? Milyen célokra használhatók? Milyen anyagokat lehet szálas lézerrel megmunkálni? Tudjon meg többet a különböző típusú szálas lézerekről és azok előnyeiről az Ön gyártási feladataihoz ezen az oldalon.

A szálas lézerek előnyei és haszna

Iparágakon átívelő sokoldalúság

A szálas lézereket szinte minden iparágban használják, mint a légi és űrszektorban, autóiparban, beleértve az e-mobilitást is, fogászat, elektronika, ékszeripar, ill. orvosi, tudományos, félvezető, szenzorikai, napelemes stb. területen.

Kompaktak a kis felállítási felületnek köszönhetően.

A szálas lézerek kompakt méretűek és helytakarékosak. Ezáltal ideálisak olyan gyártási folyamatokhoz, ahol a hely gyakran korlátozott.

Anyagválaszték

A szálas lézerek sok különféle anyag feldolgozására képesek. A világ lézeres megmunkálásának nagy részét fémek (beleértve a szerkezeti acélt, rozsdamentes acélt, titániumot és a fényvisszaverő anyagokat, mint például az alumínium vagy a réz) teszik ki, de műanyagokat, kerámiákat, szilíciumot és textíliákat is megmunkálnak.

Költséghatékonyság

A szálas lézerek ideálisak a rezsiköltségek és az üzemi költségek csökkentésére. Költséghatékony megoldást jelentenek jó ár-teljesítmény aránnyal és rendkívül alacsony karbantartási költségekkel.

Egyszerű integráció

Az interfészek széles választékának köszönhetően a TRUMPF szálas lézerei gyorsan és egyszerűen beilleszthetők az Ön gépeibe és berendezéseibe. OEM-partnerként vagy teljes körű megoldásszolgáltatóként (lézer, optika, szenzorika és szerviz) Ön mellett állunk.

Energiahatékonyság

A szálas lézerek rendkívül hatékonyak és kevesebb áramot fogyasztanak, mint a hagyományos gyártógépek. Ez mérsékli az ökológiai lábnyomot és csökkenti az  üzemi költségeket.

Hogyan működnek a szálas lézerek?

Minden lézer három fő elemmel rendelkezik: egy sugárforrás, egy erősítő közeg és egy rezonátor. A sugárforrás külsőleg szolgáltatott energiát használ arra, hogy az erősítő közeget gerjesztett állapotba hozza. A lézeraktív közegnek ezt a gerjesztett állapotát az úgynevezett foglaltsági inverzió jellemzi, amely lehetővé teszi, hogy a közeg egy fizikai folyamat révén felerősítse a fényt. Ezt nevezik stimulált emissziónak, amelyet először Albert Einstein írt le (LASER = "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", azaz fénykibocsátás indukált emisszióval). A szálban lévő szálas Bragg-rácsok tükörként működnek az erősítő közeg körül, és optikai rezonátort alkotnak, amely egyrészt az optikai energiát a rezonátoron belüli további erősítéshez felfogja, másrészt egy részben átlátszó tükör segítségével lehetővé teszi az optikai energia egy bizonyos részének egy irányba történő kimenetelét. Az optikai energiának ez a kivezetett része a lézersugár, amely különböző célokra használható fel. 

A TRUMPF saját rendszert fejlesztett ki a gerjesztő lézerdiódákból származó fény becsatolására az erősítő szál aktív közegébe. A "GT-Wave" néven ismert rendszerben (lásd az ábrát) a szivattyúszál több méteren keresztül, teljes hosszában érintkezik az erősítőszállal. A gerjesztőfény egy része minden alkalommal belép az erősítőszálba, amikor a belsőleg visszavert sugarak elérik a határfelületet. Amikor ezek a sugarak áthaladnak a ritkaföldfémmel (itterbium) dúsított magon, részben elnyelődnek és gerjesztik az erősítő közeget. Így az erősítőszál hossza mentén az összes gerjesztőfény egyenletesen és folyamatosan elnyelődik. Ennek a rendszernek az egyik előnye, hogy könnyen nagyobb lézerteljesítményre fokozható  további gerjesztőmodulok hozzáadásával. A rendszer további erőssége, hogy elkerülhetővé teszi az erősítőszál végfelületein a szokásos végső gerjesztő rendszerekből eredő "forró pontok", valamint az egyenletes erősítési profil az erősítőszál hossza mentén elhelyezkedő gerjesztőenergiának köszönhetően.

A szálas lézer tehát olyan lézertípus, amely ritkaföldfém-elemekkel (erbium, túlium, itterbium) stb. adalékolt szálakat használ aktív lézerközegként. Ez különbözteti meg a szálas lézert a piacon elérhető más lézertípusoktól, amelyeknél az aktív lézerközeget kristály (pl. diszklézernél) vagy gáz (pl. CO2-lézernél) alkotja.

A szálas lézerek abszolút hatékonyságot kínálnak, a sugár hosszának, időtartamának, intenzitásának és hőelvezetésének kezelésével pontosan szabályozzák a sebességet és a teljesítményt.

Milyen anyagokat lehet szálas lézerrel megmunkálni?

A szálas lézerek kitűnően alkalmasak az anyagok széles körének megmunkálására, és az évek óta tartó ipari használatnak köszönhetően megbízhatóak. A fémek megmunkálásához különösen kedvelt a szálas lézer használata. A fém típusa ilyenkor másodlagos szerepet tölt be. A szálas lézerekkel megmunkálható a szerkezeti acél, rozsdamentes acél, titán, vas vagy nikkel, valamint a fényvisszaverő fémek, mint az alumínium, sárgaréz, réz vagy nemesfémek (ezüst és arany). Ezenkívül jól kezelik az olyan anyagokat, amelyek eloxált vagy lakkozott felülettel rendelkeznek. A szálas lézereket, különösen az impulzus nanoszekundumos lézereket, szilícium, drágakövek (beleértve a gyémántot is), műanyagok, polimerek, kerámiák, kompozit anyagok, vékony filmek, téglák és beton megmunkálásában is használják.

Melyik szálas lézert válassza?

Először is fontos megismerni a TRUMPF által kínált szálas lézerek típusai közötti különbséget. Impulzusszálas lézereket, állandó vonalú (Continous Wawe = CW) szálas lézereket és ultrarövid impulzusú lézereket kínálunk Önnek. Az impulzusszálas lézerek a lézersugarat pulzálással bocsátják ki. Az egyes pulzálások időtartamát a nanoszekundumtól a mikroszekundumig terjedő tartományban szabályozhatja. Az állandó vonallézerek folyamatos lézersugarat bocsátanak ki, de lehetőség van a sugárteljesítmény modulálására egészen a kHz-es frekvenciatartományig. Egy CW szálas lézer fókuszában inkább a teljesítmény és a nagy kimenet áll, ezért az állandó vonallézereket leggyakrabban ipari környezetben használják. Az impulzusszálas lézer mindig előnyt élvez az állandó vonallézerrel szemben, ha rövid pulzáláson belül nagyobb csúcsteljesítmény elérése a cél. Emellett a mikrolézerek impulzus időtartama még a pikoszekundumnál is rövidebb. Ezek akár 350 fs-ig (femtoszekundum) is lecsökkenhetnek.

A szálas lézer tipikus alkalmazásai

A szálas lézerek a gyártási folyamatok számos területén alkalmazhatók. Egyes nehézipari felhasználások esetén, amelyekhez főleg hatékonyság és sebesség szükséges, tökéletes megoldást jelent egy olyan szálas állandó vonallézer, amely alig vagy egyáltalán nem igényel karbantartást vagy szervizelést. Ezért az állandó vonallézerek a legalkalmasabbak lézerfúrásra, lézervágásra és lézerhegesztésre. Ha bonyolult formájú, nagyon speciális vágásokra van szüksége, akkor az impulzusszálas lézer az optimális eszköz.

Szálas lézer kontra CO2-lézer

A következő részben a szálas lézerek és a CO2-lézerek összehasonlítását mutatjuk be. A szálas lézerek újabb típusú lézerek, amelyek a világpiacon elérhetők. A szálas lézerek nem rendelkeznek mozgó alkatrészekkel vagy tükrökkel, alacsony karbantartási költséggel működnek, villamossági szempontból hatékonyak, jól működnek mind a nagyon vékony, mind a vastagabb  fényvisszaverő fémekkel. A CO2-lézereket ma már főként&nbspnem fémes anyagok, mint például műanyagok, textíliák, üveg, akril, fa, sőt kő megmunkálására is jelentős mértékben használják. Előnyük a vastagabb (jellemzően 5 mm-nél vastagabb)  anyagok megmunkálásakor mutatkozik meg, valamint egyenes vonalban gyorsabban dolgoznak, mint a szálas lézerek.

Ezek a témák is érdekelhetik Önt

Kapcsolat
Szerviz & kapcsolat