Lựa chọn quốc gia/khu vực/ và ngôn ngữ

Ưu điểm của công nghệ laser sợi quang TRUMPF

Công nghệ laser sợi quang là gì? Chúng được sử dụng cho những ứng dụng nào? Và những vật liệu nào có thể được xử lý bằng công nghệ laser sợi quang? Trên trang này, bạn có thể tìm hiểu thêm về các loại công nghệ laser sợi quang khác nhau và những ưu điểm của chúng trong sản xuất.

Ứng dụng và ưu điểm của công nghệ laser sợi quang

Tính đa dụng liên ngành

Công nghệ laser sợi quang được sử dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, ô tô bao gồm di động điện tử, nha khoa, điện tử, đồ trang sức, y học, khoa học, chất bán dẫn, công nghệ cảm biến, năng lượng mặt trời và những ngành khác.

Nhỏ gọn nhờ kích thước nhỏ

Công nghệ laser sợi quang nhỏ gọn và tiết kiệm không gian. Điều này biến công nghệ trở nên lý tưởng trong hoạt động sản xuất ở những nơi không đủ không gian.

Vật liệu đa dạng

Công nghệ laser sợi quang có khả năng gia công nhiều &vật liệu nbsp;khác nhau. Kim loại (bao gồm thép đen, thép không gỉ, titan và vật liệu có tính phản chiếu như nhôm hoặc đồng) chiếm phần lớn quá trình gia công bằng laser trên toàn thế giới, thậm chí cả vật liệu nhựa, gốm sứ, silicon và vải dệt cũng được gia công.

Hiệu quả chi phí

Công nghệ laser sợi quang lý tưởng để giảm tổng chi phí và chi phí vận hành. Công nghệ này là một giải pháp hiệu quả về chi phí với tỷ lệ giá-công suất tốt và chi phí bảo trì cực thấp.

Tích hợp dễ dàng

Nhờ có rất nhiều giao diện, công nghệ laser sợi quang TRUMPF có thể được tích hợp nhanh chóng và dễ dàng vào máy móc và hệ thống của bạn. Với tư cách là đối tác của bạn như OEM hoặc nhà cung cấp giải pháp hoàn chỉnh (laser, quang học, hệ thống cảm biến và dịch vụ), chúng tôi luôn bên bạn.

Hiệu quả năng lượng

Công nghệ laser sợi quang hiệu suất cao sử dụng ít năng lượng hơn so với các máy sản xuất thông thường. Điều này làm giảm dấu vết sinh thái và  chi phí vận hành.

Công nghệ Laser sợi quang hoạt động như thế nào?

Tất cả các loại laser đều có ba yếu tố chính: nguồn phát tia laser, môi trường khuếch đại và bộ cộng hưởng. Nguồn phát tia sử dụng năng lượng được cung cấp bên ngoài để đưa môi trường khuếch đại vào trạng thái kích thích. Trạng thái kích thích này của môi trường laser được đặc trưng bởi cái gọi là đảo ngược mật độ, cho phép môi trường khuếch đại ánh sáng thông qua một quá trình vật lý. Điều này. được gọi là phát xạ kích thích và được Albert Einstein mô tả lần đầu tiên (LASER = "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" - Khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ kích thích) Cách tử Bragg bên trong sợi quang hoạt động như một tấm gương phản xạ xung quanh môi trường khuếch đại và tạo thành một bộ cộng hưởng, vừa thu năng lượng quang học để khuếch đại thêm bên trong bộ cộng hưởng, vừa tách một phần năng lượng quang học nhất định theo một hướng bằng gương phản xạ một chiều. Phần năng lượng quang học được tách này chính là tia laze, có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. 

TRUMPF đã phát triển sơ đồ riêng của mình để ghép ánh sáng từ các điốt laser bơm vào môi trường hoạt động của sợi khuếch đại. Trong sơ đồ gọi là "GT-Wave" (xem đồ thị), sợi quang của bơm được giữ tiếp xúc với sợi khuếch đại trên toàn bộ chiều dài vài mét của nó. Một phần ánh sáng của bơm đi vào sợi khuếch đại mỗi khi các tia phản xạ bên trong chạm vào bề mặt phân cách. Khi những tia này đi qua lõi chứa tạp chất hiếm (ytterbium), chúng bị hấp thụ một phần và kích thích môi trường khuếch đại. Bằng cách này, toàn bộ ánh sáng của bơm được hấp thụ đồng đều và liên tục trên suốt chiều dài của sợi khuếch đại. Một ưu điểm đó là sơ đồ này có khả năng mở rộng dễ dàng lên công suất laser cao hơn bằng cách thêm các mô-đun bơm bổ sung. Một điểm mạnh khác của sơ đồ  chính là tránh các "Hot-Spots" trên các mặt cuối của sợi khuếch đại từ các sơ đồ bơm cuối thông thường và cấu hình khuếch đại đồng nhất thông qua sự lắng đọng của năng lượng bơm dọc theo chiều dài của sợi khuếch đại.

Công nghệ laser sợi quang là một loại laser sử dụng các sợi được pha tạp chất với các nguyên tố đất hiếm (erbium, thulium, ytterbium), v.v. làm môi trường laser hoạt động. Điều này phân biệt công nghệ laser sợi quang với các loại laser khác có sẵn trên thị trường, trong đó môi trường laser hoạt động là tinh thể (ví dụ: công nghệ laser đĩa quang) hoặc khí (ví dụ laser CO2).

Công nghệ laser sợi quang mang lại hiệu quả tuyệt đối, kiểm soát chính xác tốc độ và công suất bằng cách quản lý độ dài, thời lượng, cường độ và mức độ tỏa nhiệt của chùm tia.

Nhanh tay sở hữu công nghệ laser sợi quang - Khám phá tất cả các công nghệ laser sợi quang của chúng tôi

Tìm hiểu thêm về toàn bộ phạm vi của công nghệ laser sợi quang TRUMPF và chuyển đổi phương pháp sản xuất của bạn.

Vật liệu nào có thể được xử lý bằng công nghệ laser sợi quang?

Công nghệ laser sợi quang lý tưởng cho gia công nhiều loại vật liệu khác nhau và cung cấp độ tin cậy nhờ nhiều năm sử dụng trong công nghiệp. Công nghệ laser sợi quang đặc biệt phổ biến khi gia công kim loại. Loại kim loại chỉ đóng vai trò phụ. Công nghệ laser sợi quang gia công thép đen, thép không gỉ, titan, sắt hoặc niken cũng như các kim loại có tính phản chiếu như nhôm, đồng thau, đồng hoặc kim loại quý (bạc và vàng). Ngoài ra, công nghệ này xử lý tốt các vật liệu có bề mặt được sơn và anode hóa. Công nghệ laser sợi quang, đặc biệt là laser xung nano giây, cũng được sử dụng trong quá trình xử lý silicon, đá quý (kể cả kim cương), vật liệu nhựa, polyme, gốm sứ, vật liệu tổng hợp, màng mỏng, gạch và bê tông.

Nên mua công nghệ laser sợi quang nào?

Trước hết, điều quan trọng là phải biết sự khác biệt giữa các loại laser sợi quang mà TRUMPF cung cấp. Chúng tôi cung cấp công nghệ laser sợi quang xung, laser sóng liên tục (Continous Wave = CW) và laser xung cực ngắn. Công nghệ laser sợi quang xung phát tia laser theo xung. Bạn có thể kiểm soát thời lượng của từng xung trong phạm vi từ nano giây đến micro giây. Laser CW cung cấp chùm tia laser liên tục, nhưng có tùy chọn điều chỉnh công suất chùm lên đến dải tần kHz. Công nghệ laser sợi quang sóng liên tục tập trung nhiều hơn vào công suất và sản lượng cao, do đó laser CW thường thấy nhất trong các môi trường công nghiệp. Công nghệ laser sợi quang xung được ưu tiên hơn laser sóng liên tục trong các trường hợp cần đạt được công suất đỉnh cao hơn trong một xung ngắn. Ngoài ra, micro laser có độ rộng xung thậm chí còn ngắn hơn pico giây. Bạn đi xuống 350 fs (femto giây).

Các ứng dụng điển hình cho công nghệ laser sợi quang

Công nghệ laser sợi quang phù hợp với nhiều lĩnh vực sản xuất. Đối với một số ứng dụng công nghiệp nặng đòi hỏi hiệu quả và tốc độ, công nghệ laser sợi quang CW ít phải hoặc không cần bảo trì hoặc bảo dưỡng luôn là giải pháp hoàn hảo. Laser CW phù hợp nhất để khoan laser, cắt bằng tia laser và hàn laser. Nếu bạn cần những đường cắt chi tiết với những hình dạng phức tạp, công nghệ laser sợi quang xung là dụng cụ lý tưởng của bạn.

Công nghệ hàn Laser

Hàn laser mô tả quá trình hàn các vật liệu với nhau, nhằm nối các vật liệu tương tự hoặc khác nhau. Hàn laser gây ấn tượng về chất lượng và chi phí vượt trội. Có thể hàn cho nhiều loại vật liệu với độ dày vật liệu khác nhau - từ &tấm thép nbsp; mỏng, pin nhiên liệu và ắc quy cho đến dây mảnh để sản xuất các thiết bị y tế.

Cửa hậu được cắt bằng laser
Công nghệ cắt Laser

Cắt bằng tia laser là một quá trình trong đó một vật liệu được cắt bằng một tia laser. Quy trình này có thể áp dụng cho các vật liệu nhỏ và  mịn hoặc vật liệu có độ dày lớn hơn nhiều (ví dụ: tấm kim loại). Quá trình này liên quan đến việc sử dụng chùm tia laser hội tụ (ví dụ, sóng xung hoặc sóng liên tục) để cắt nhiều loại vật liệu nhiều lần với mức độ chính xác cao.

Sản xuất bồi đắp

Sản xuất bồi đắp là quá trình xây dựng một phần 3D bằng cách thêm vật liệu từng lớp một. Thường được gọi là "in 3D". Kết hợp máy in 3D và phần mềm máy tính có thể tạo ra những hình dạng phức tạp. Công nghệ sản xuất bồi đắp đã có hơn 30 năm, nhưng chỉ vài năm gần đây, công nghệ này mới được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vì tính đa dụng và khả năng sinh lợi tuyệt vời. Công nghệ laser sợi quang thường được sử dụng như một nguồn tia laser trong các hệ thống in 3D..

Loại bỏ sơn bằng công nghệ tia Laser của thiết bị TruMicro Serie 7000
Quy trình cắt bỏ bằng tia laser

Cắt bằng laser là quá trình cắt bỏ lớp chính xác bằng tia laser. Loại vật liệu cần loại bỏ chỉ là phần quan trọng thứ yếu vì tia laser có thể cắt nhiều loại vật liệu (từ kim loại rắn đến gốm sứ hay các hợp chất công nghiệp). Mài mòn thường được áp dụng trong quá trình sản xuất &các sản phẩm nbsp; điện tử (ví dụ: chất bán dẫn và bộ vi xử lý) được sử dụng. Một ưu điểm lớn của quá trình này là việc khắc mòn được thực hiện với độ chuẩn xác và chính xác cao. Việc khắc mòn diễn ra trong một bước; đây là một lợi thế đáng kể vì các phương pháp thông thường như khắc axit thường gồm một vài giai đoạn. Cắt bỏ bằng laser thường là  công nghệ chi phí thấp và thân thiện hơn với môi trường so với các phương pháp thông thường (ví dụ làm sạch bằng đá khô) vì không sử dụng dung môi hoặc hóa chất.

Laser cleaning with the laser
Quy trình làm sạch bằng tia Laser

Làm sạch bằng laser là quá trình loại bỏ các chất bẩn, cặn bẩn hoặc chất gây ô nhiễm (ví dụ: kim loại, cacbon, silicon và cao su) khỏi bề mặt vật liệu. Có hai kiểu quy trình làm sạch bằng laser, đó là mài mòn một lớp trên bề mặt của vật liệu và loại bỏ toàn bộ lớp trên cùng của vật liệu.

Những ưu điểm của cắt bỏ bằng laser bao gồm cải thiện tính thân thiện với môi trường (vì không sử dụng hóa chất hoặc dung môi và tối thiểu hóa chất thải), ít hao mòn bề mặt và làm sạch các vi thành phần (đặc biệt là trong thiết bị điện tử).

Lỗ khoan siêu vi
Khoan laser

Khoan laser là một phương pháp không cần tiếp xúc, tạo ra  các lỗ trên vật liệu thu được bằng cách chiếu tia laser dưới dạng xung liên tục vào một khu vực cụ thể. Vật liệu được làm bay hơi và tan chảy từng lớp một cho đến khi tạo ra các lỗ. Quá trình này khác nhau tùy thuộc vào độ dày vật liệu, số lượng lỗ được tạo và kích thước (chiều rộng và chiều sâu) của các lỗ này.

Lợi thế của việc khoan bằng laser sợi quang bao gồm loại bỏ "mài mòn" điểm tiếp xúc và nhiễm bẩn, độ lặp lại cao, gia công được nhiều loại vật liệu, tạo ra các lỗ chính xác với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, dễ dàng tích hợp vào các quy trình sản xuất và thiết lập nhanh chóng với công cụ giảm thiểu các yêu cầu.

Thay đổi màu nhựa bằng TruMark Serie 5000
Khắc laser

Với khắc laser, một chữ được khắc trực tiếp lên bề mặt nhờ một tia laser xung cường độ cao.. Sự tương tác của tia laser với bề mặt bộ phận dẫn đến sự thay đổi trong vật liệu, tạo ra sự thay đổi màu, cấu trúc hoặc dấu khắc thể nhìn thấy được. Nhiều loại vật liệu cũng có sẵn để khắc laser. Điều này có nghĩa là khắc laser không chỉ có thể được thực hiện trên tất cả các kim loại, mà còn trên gốm sứ, vật liệu nhựa, đèn LED, cao su, vật liệu tổng hợp đồ họa, v.v.

Khắc laser

Với khắc laser, một phần của vật liệu được loại bỏ để lại dấu khắc có thể nhìn thấy được. Quá trình khắc được diễn ra khi tia laser cắt bỏ vật liệu để tạo ra một dấu khắc, tia laze hoạt động giống như một cái đục và phun mài các khu vực được chọn của vật liệu đối tượng. Đối tượng được đánh dấu bên dưới bề mặt. Độ nông sâu phụ thuộc vào thời gian dừng, xung năng lượng và số lần tia laser di chuyển và loại vật liệu.

Công nghệ laser sợi quang và laser CO2

Phần tiếp theo sẽ so sánh công nghệ laser sợi quang và laser CO2. Công nghệ laser sợi quang mới hơn và đang được cung cấp trên thị trường thế giới. Công nghệ laser sợi quang không có chi tiết hoặc gương phản xạ chuyển động, chi phí bảo trì thấp, hiệu suất điện năng cao, hoạt động tốt với các kim loại có tính phản chiếu  từ rất mỏng đến dày. Ngày nay, laser CO2 chủ yếu được sử dụng để gia công  phi kim loại  Các vật liệu như vật liệu nhựa, vải, thủy tinh, nhựa acrylic, gỗ và thậm chí cả đá đều được sử dụng ở mức độ đáng kể. Loại laser này thường được sử dụng để gia công những vật liệu dày (thường trên 5mm) và hoạt động nhanh hơn theo đường thẳng so với công nghệ laser sợi quang.

Nhanh tay sở hữu công nghệ laser sợi quang - Khám phá tất cả các công nghệ laser sợi quang của chúng tôi

Tìm hiểu thêm về toàn bộ phạm vi của công nghệ laser sợi quang TRUMPF và chuyển đổi phương pháp sản xuất của bạn.

Liên hệ
Bộ phận kinh doanh công nghệ laser
E-Mail
Dịch vụ & Thông tin liên hệ