V priemyselných laserových aplikáciách slúži diódový čerpací laserový modul ako „jadro“ laserového systému. Jeho výkon priamo ovplyvňuje efektivitu spracovania, životnosť zariadenia a kvalitu konečného produktu. Avšak vzhľadom na širokú škálu diódových čerpacích laserov dostupných na trhu (ako sú typy s koncovým čerpaním, s bočným čerpaním a s prepojením vlákien), ako je možné presne splniť špecifické priemyselné požiadavky? Tento článok poskytuje systematickú stratégiu výberu založenú na technických parametroch a analýze scenárov.
1. Definujte základné požiadavky priemyselnej aplikácie
Pred výberom diódového čerpacieho laserového modulu je nevyhnutné definovať základné parametre aplikačného scenára:
① Typ spracovania
- Vysokovýkonné kontinuálne spracovanie (napr. rezanie/zváranie hrubých kovov): Uprednostnite stabilitu výkonu (> 1 kW) a schopnosť odvádzať teplo.
- Presné mikroobrábanie (napr. vŕtanie/leptanie krehkých materiálov): Vyžaduje si vysokú kvalitu lúča (M² < 10) a presné riadenie impulzov (nanosekundová úroveň). – Dynamické vysokorýchlostné spracovanie (napr. zváranie lítiových batérií): Vyžaduje si rýchlu odozvu (opakovacia frekvencia v rozsahu kHz). ② Prispôsobivosť prostrediu – Náročné prostredie (napr. vysoká teplota, prach, vibrácie, ako napríklad automobilové výrobné linky): Vyžaduje si vysokú úroveň krytia (IP65 alebo vyššiu) a nárazuvzdornú konštrukciu. ③ Dlhodobé úvahy o nákladoch Priemyselné zariadenia často pracujú nepretržite, preto je dôležité vyhodnotiť elektrooptickú účinnosť (> 30 %), cykly údržby a náklady na náhradné diely.
2. Vysvetlenie kľúčových ukazovateľov výkonnosti
① Výstupný výkon a kvalita lúča
- Rozsah výkonu: Priemyselné diódové čerpacie laserové moduly sa zvyčajne pohybujú od 100 W do 10 kW. Vyberte si podľa hrúbky materiálu (napr. rezanie ocele s hrúbkou 20 mm vyžaduje ≥ 3 kW).
- Kvalita nosníka (faktor M²):
- M² < 20: Vhodné na hrubé opracovanie (napr. čistenie povrchov).
- M² < 10: Vhodné na presné zváranie/rezanie (napr. nehrdzavejúca oceľ s hrúbkou 0,1 mm). – Poznámka: Vyšší výkon často znižuje kvalitu lúča; pre optimalizáciu zvážte konštrukcie s bočným alebo hybridným čerpaním. ② Elektrooptická účinnosť a tepelný manažment – Elektrooptická účinnosť: Priamo ovplyvňuje náklady na energiu. Uprednostňujú sa moduly s účinnosťou > 40 % (napr. diódové čerpacie laserové moduly sú 2 – 3-krát účinnejšie ako tradičné moduly s lampovým čerpaním).
- Dizajn chladenia: Mikrokanálové kvapalinové chladenie (účinnosť chladenia > 500 W/cm²) je vhodnejšie pre dlhodobé prevádzky s vysokým zaťažením ako vzduchové chladenie.
③ Spoľahlivosť a životnosť
- MTBF (stredná doba medzi poruchami): Priemyselné prostredie vyžaduje ≥50 000 hodín.
- Odolnosť voči kontaminácii: Utesnená optická dutina zabraňuje striekajúcemu kovu a vniknutiu prachu (stupeň krytia IP67 je ešte lepší).
④ Kompatibilita a škálovateľnosť
- Riadiace rozhranie: Podpora priemyselných protokolov, ako sú EtherCAT a RS485, uľahčuje integráciu do automatizovaných výrobných liniek.
- Modulárne rozšírenie: Podpora paralelnej konfigurácie viacerých modulov (napr. stohovanie 6 v 1) umožňuje bezproblémové vylepšenie napájania.
⑤ Vlnová dĺžka a charakteristiky impulzu
- Prispôsobenie vlnovej dĺžky:
- 1064 nm: Bežné pre spracovanie kovov.
- 532nm/355nm: Vhodné na presné spracovanie nekovových materiálov, ako je sklo a keramika.
- Pulzné ovládanie:
- Režim QCW (kvázi-kontinuálna vlna) je ideálny pre aplikácie s vysokou energiou a nízkou frekvenciou (napr. hlboké gravírovanie).
- Vysoká opakovacia frekvencia (úroveň MHz) je vhodná pre vysokorýchlostné značenie.
3. Vyhnite sa bežným úskaliam pri výbere
- Úskalie 1: „Čím vyšší výkon, tým lepšie“ – Nadmerný výkon môže spôsobiť spálenie materiálu. Vyvážte výkon a kvalitu lúča.
- Úskalie č. 2: „Ignorovanie dlhodobých nákladov na údržbu“ – Moduly s nízkou účinnosťou môžu časom viesť k vyšším nákladom na energiu a údržbu, ktoré prevážia počiatočné úspory.
- Úskalie 3: „Univerzálny modul pre každý scenár“ – Presné a hrubé spracovanie si vyžadujú diferencované návrhy (napr. koncentrácia dopovania, štruktúra čerpadla).
Lumispot
Adresa: Budova 4 #, č. 99 Furong 3rd Road, okres Xishan, Wuxi, 214000, Čína
Tel.: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Čas uverejnenia: 10. apríla 2025