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

Преимущества волоконных лазеров TRUMPF | TRUMPF

Преимущества волоконных лазеров TRUMPF

Что такое волоконный лазер? В каких областях он используется? И какие материалы можно обрабатывать с помощью волоконных лазеров? На этой странице вы можете подробнее узнать о различных типах волоконных лазеров и их преимуществах при выполнении ваших производственных задач.

Польза и преимущества волоконных лазеров

Универсальность для разнообразных областей применения

Волоконные лазеры используются почти во всех областях, таких как аэрокосмическая промышленность, автомобильная промышленности, включая электромобили, стоматология, электроника, изготовление драгоценностей, медицина, наука, полупроводники, сенсорная техника, солнечная энергия и другие.

Компактность за счет небольшой площади для установки

Волоконные лазеры компактны и экономят место. Поэтому они идеально подходят для производства, где часто недостаточно места.

Разнообразие материалов

Волоконные лазеры могут обрабатывать различные материалы. Основную часть лазерной обработки составляют металлы (включая конструкционные металлы, нержавеющую сталь, титан и отражающие материалы, такие как алюминий или медь), но также обрабатываются синтетические материалы, керамика, кремний, текстиль.

Экономичность

Волоконные лазеры идеально подходят для снижения общих затрат и эксплуатационных расходов. Это экономичное решение с хорошим соотношением между ценой и производительностью и очень низкими расходами на техническое обслуживание.

Простота интеграции

Благодаря множеству интерфейсов волоконные лазеры TRUMPF можно быстро и просто интегрировать в ваши станки и установки. Мы всегда к вашим услугам как партнер, производитель изначальной комплектации или поставщик комплексного решения (лазеры, оптика, система сенсорных датчиков и обслуживание).

Энергоэффективность

Волоконные лазеры отличаются высокой эффективностью и потребляют меньше тока, чем обычные производственные станки. Это минимизирует последствия для экологии и сокращает эксплуатационные расходы.

Как работает волоконный лазер?

Каждый лазер состоит из трех основных элементов: источника излучения, усиливающей среды и резонатора. Источник излучения использует подающуюся извне энергию, чтобы перевести усиливающую среду в возбужденное состояние. Это возбужденное состояние активной среды обозначается как инверсия населенностей, которая позволяет среде усиливать свет посредством физического процесса. Это называется вынужденным излучением и было впервые описано Альбертом Эйнштейном (лазер = «усиление света посредством вынужденного излучения»). Волоконная брэгговская решетка внутри волокна выполняет функцию зеркала вокруг усиливающей среды и формирует оптический резонатор, который не только улавливает оптическую энергию для последующего усиления внутри резонатора, но и обеспечивает выход определенной части оптической энергии в определенном направлении через полупрозрачное зеркало. Эта вышедшая часть оптической энергии является лучом лазера, который может использоваться для различных целей.

В компании TRUMPF используется собственная схема для ввода света из диодов лазера накачки в активную среду усиливающих волокон. В схеме, обозначаемой как GT-Wave (см. график), поддерживается связь между волокном накачки по всей его длине в несколько метров и усиливающим волокном. Часть света накачки входит в усиливающее волокно каждый раз, когда лучи, претерпевшие внутреннее отражение, попадают на поверхность раздела. Если эти лучи пересекают ядро, легированное редкоземельными элементами (иттербий), они частично абсорбируются и возбуждают усиливающую среду. Таким образом, весь свет накачки равномерно и непрерывно абсорбируется по всей длине усиливающего волокна. Преимущество этой схемы является простое масштабирование при высокой мощности лазера с добавлением дополнительных модулей накачки. Еще одной сильной стороной этой схемы является предотвращение появления «горячих пятен» на выходных торцах усиливающего волокна из обычных конечных схем накачки, а также равномерный усиливающий профиль за счет осаждения энергии накачки по всей длине усиливающего волокна.

Таким образом, волоконный лазер — это тип лазера, который использует волокна, легированные редкоземельными элементами (эрбий, тулий, иттербий и т. д.) в качестве активной рабочей среды. Это отличает волоконный лазер от других имеющихся на рынке типов лазеров, где активная среда представляет собой кристалл (например, дисковый лазер) или газ (например, углекислотный лазер).

Волоконные лазеры обеспечивают абсолютную эффективность, точную скорость и мощность посредством управления длиной луча, продолжительностью, интенсивностью и отдачей тепла.

Какие материалы можно обрабатывать с помощью волоконных лазеров?

Волоконные лазеры отлично подходят для обработки многих материалов и гарантируют надежность благодаря многолетнему промышленному использованию. Волоконные лазеры широко используются, например, при обработке металлов. При этом тип металла играет второстепенную роль. Волоконные лазеры используются для обработки конструкционной стали, нержавеющей стали, титана, железа или никеля, а также отражающих металлов, таких как алюминий, латунь, медь, или благородных металлов (серебро и золото). Кроме того, они хорошо работают с материалами с анодированными и лакированными поверхностями. Волоконные лазеры, в особенности короткоимпульсные лазеры, также используются при обработке кремния, драгоценных камней (включая бриллианты), синтетических материалов, полимеров, керамики, композитных материалов, тонких слоев, кирпича и бетона.

Какой волоконный лазер купить?

Для начала важно понимать разницу между типами волоконных лазеров, которые предлагает компания TRUMPF. Мы предлагаем импульсные волоконные лазеры, волоконные лазеры непрерывной генерации (Continous Wave = CW), а также ультракороткоимпульсные лазеры. Импульсные волоконные лазеры передают луч лазера посредством импульса. При этом вы можете управлять длительностью отдельных импульсов в диапазоне от наносекунд до микросекунд. Лазеры непрерывной генерации выдают непрерывный луч лазера, при этом дают возможность модулировать мощность излучения в диапазоне частот до кГц. Лазер непрерывной генерации больше сконцентрирован на мощности и высоком выходном излучении, поэтому его чаще всего используют в промышленных условиях. Импульсный волоконный лазер предпочитают лазеру непрерывной генерации тогда, когда нужно достичь пиковой мощности внутри короткого импульса. Помимо этого, микролазеры имеют длительность импульса короче одной пикосекунды. Импульсы длятся до 350 фс (фемтосекунд).

Стандартные области применения волоконных лазеров

Волоконные лазеры подходят для многих областей в сфере производства. Для некоторых областей применения в тяжелой промышленности, где требуются в основном эффективность и скорость, идеальным решением является волоконный лазер непрерывной генерации, который не требует или почти не требует технического обслуживания или ремонта. Таким образом, лазеры непрерывной генерации лучше всего подходят для лазерного сверления, лазерной резки и лазерной сварки. Если вам необходима особая резка сложной формы, оптимальным инструментом для вас является импульсный волоконный лазер.

Сравнение волоконного лазера и углекислотного лазера

В следующем разделе сравниваются волоконные лазеры и углекислотные лазеры. Волоконные лазеры представляют собой новый тип лазеров, доступный на мировом рынке. Волоконные лазеры не имеют подвижных частей или зеркал, отличаются пониженными затратами на техническое обслуживание, эффективно расходуют электроэнергию, хорошо работают как с тонкими, так и с более плотными и отражающими металлами. Углекислотные лазеры сегодня используются в основном для обработки неметаллических материалов, таких как синтетические материалы, текстиль, стекло, акрил, дерево и даже камень. Они имеют преимущества при обработке более плотных материалов (обычно толщиной более 5 мм) и работают на прямой линии быстрее, чем волоконные лазеры.

Это может быть вам интересно

Контакты
Сервисное обслуживание и контакты