Aplicação de Laser em Processamento de Metal Não-ferroso

Os diodos laser de alta potência estão desempenhando um papel cada vez mais importante como fontes de luz para sistemas de laser de processamento de materiais.Hastes laser infravermelhoTêm poder óptico extremamente alto, e seu poder e eficiência atingiram agora um nível totalmente novo. Também digno de nota éA haste laser de comprimento de onda azul, Que pode atingir potências ópticas de até 100 watts (W) no laboratório, um grande salto à frente.

Vigas de alta energia para processamento de material

A alta densidade de potência torna a radiação laser uma ferramenta eficiente para fornecer uma quantidade quantitativa de energia a áreas específicas da peça de trabalho e aquecer precisamente essas áreas sem contato. As aplicações típicas incluem gravura, revestimento, soldagem e corte de vários metais e plásticos. Atualmente, a aplicação de lasers semicondutores de alta potência é cada vez mais extensa, pode ser usada diretamente para processamento a laser e também pode ser usada para bombear lasers de fibra ou estado sólido. Comparado com lasers de CO2 ou lasers de estado sólido bombeados por lâmpada de flash, é mais eficiente e mais compacto. Os principais parâmetros dos diodos laser para processamento de material incluem comprimento de onda, potência óptica, eficiência de conversão eletro-óptica (WPE) e qualidade do feixe. Estes são parâmetros necessários para medir a eficiência e a relação custo-eficácia de um sistema completo. Maior potência óptica e eficiência reduzem o número de chips de laser necessários no sistema, reduzindo assim os custos de acoplamento e resfriamento e a complexidade do sistema óptico. A qualidade do feixe determina a quantidade de potência do laser que pode ser acoplada à fibra, e o comprimento de onda apropriado garante que o material de processamento absorva totalmente a energia do laser.

Lasers azuis para processamento de metais não ferrosos

O cobre é uma das matérias-primas mais importantes na engenharia elétrica e desempenha um papel central, por exemplo, na transmissão de energia em baterias, motores ou disjuntores. Mas o cobre reflete muitos comprimentos de onda infravermelhos e, se um laser infravermelho for usado para processamento, é necessária uma potência de laser muito alta. Além disso, a controlabilidade do processo é relativamente pobre. Uma vez que o cobre é derretido em altas temperaturas, a porosidade e os respingos são formados, e a baixa qualidade da soldagem também pode afetar propriedades como a condutividade elétrica. O cobre, por outro lado, absorve a luz azul até 12 vezes mais do que a luz infravermelha, permitindo a maior eficiência do sistema no processamento. Atualmente, o poder óptico dos lasers semicondutores industriais azuis pode atingir várias centenas de watts a vários quilowatts. O desenvolvimento de diodos laser azuis básicos de alta potência é uma tarefa fundamental, e a eficiência de saída e a potência dos diodos laser azuis foram muito melhoradas. Para usar fontes de luz laser de diodo industrial para processamento de metais não ferrosos, eles devem continuar a melhorar seus níveis de desempenho. Semelhante aos sistemas infravermelhos, os sistemas de luz azul também contam com barras de laser de alta potência. A haste laser azul tem uma potência de saída de 50 W e uma eficiência de trabalho de onda contínua (CW) de 38% a 25 ° C. As hastes de laser de alta potência são a primeira escolha para a construção de fontes de laser compactas de alta potência.

Lasers infravermelhos ultrapassam os limites de eficiência

Lasers de diodo infravermelho têm sido usados no processamento de materiais industriais por muitos anos. À medida que esses sistemas se tornam mais difundidos, o custo e a eficiência energética do sistema geral se tornam um foco. O portfólio atual de produtos infravermelhos para processamento de materiais inclui barras de laser de alta potência em comprimentos de onda de 800 a 1060 nm, com potências ópticas de até 250 W, com eficiências de 60% a 808 nm e mais de 65% a 900 nm. Além disso, há uma mini-haste projetada para acoplamento eficiente do feixe na fibra, que pode atingir até 500 W de potência sob operação quase CW. Eles são adequados para aplicações como impressão, bombeamento, aplicações cosméticas, como depilação ou sensoriamento remoto. As emissões individuais em 915 e 976 nm têm diferentes larguras de ponto de emissão para acoplamento em diferentes geometrias de fibra.