Me kõik teame, et lasergeneraatorite hulka kuuluvad pidevlainelaserid (tuntud ka kui CW-laserid) ja impulsslaserid. Nagu nimigi ütleb, on pidevlainelaseri väljund ajas pidev ja laserpumba allikas annab pidevalt energiat laseri väljundi genereerimiseks pika aja jooksul, saades seeläbi pidevlaine laservalguse. CW-laserite väljundvõimsus on üldiselt suhteliselt madal, mis sobib pidevlainelaserite tööks. Impulsslaser tähendab, et see töötab ainult üks kord teatud intervalliga. Impulsslaseril on suur väljundvõimsus ja see sobib lasermärgistamiseks, lõikamiseks, keevitamiseks, puhastamiseks ja kauguse mõõtmiseks. Tegelikult kuuluvad nad kõik tööpõhimõtte poolest impulsstüüpi, kuid pidevlainelaseril on väljundlaseri impulsi sagedus suhteliselt kõrge, mida inimsilm ei suuda tuvastada.
STYLECNC Selgitab nende kahe laseritüübi erinevust:
Impulsslaser vs CW laser
Definitsioon ja põhimõte
1. Kui laserile lisatakse perioodilise kao tekitamiseks modulaator, saab osa väljundist valida teatud arvu impulsside hulgast, mida nimetatakse impulsslaseriks. Lihtsamalt öeldes kiirgab impulsslaser kiiratavat laserkiirt kiir kiire haaval. See on mehaaniline vorm, näiteks laine (raadiolaine/valguslaine jne), mida kiiratakse samaaegselt.
2. Pidevlainelaseris väljastatakse valgust õõnsuses tavaliselt üks kord edasi-tagasi liikumise ajal. Kuna õõnsuse pikkus on tavaliselt millimeetrites kuni meetrites, võib see kiirata valgust mitu korda sekundis, mida nimetatakse pidevlainelaseriks. Lihtsamalt öeldes kiirgab pidevlainelaser pidevalt. Laseri pumbaallikas annab pidevalt energiat laseri väljundi genereerimiseks pika aja jooksul, saades seeläbi pidevalainelise laservalguse.
FUNKTSIOONID
1. Töötava aine ergastamise ja vastava laseri väljundi abil saab pidevlaineline laser pikka aega pidevas režiimis töötada.
2. Impulsslaseril on suur väljundvõimsus; see sobib lasermärgistamiseks, lõikamiseks, kauguse mõõtmiseks jne. Eeliseks on see, et tooriku üldine temperatuuri tõus on väike, kuumuse mõjuala on väike ja tooriku deformatsioon on väike.
Iseloomulik
1. Pidevlainelaseril on stabiilne tööolek ehk püsiseisund. Iga energiataseme osakeste arv pidevlainelaseris ja kiirgusväli õõnsuses on stabiilse jaotusega.
2. Impulsslaser on laser, mille ühe laseri impulsi laius on alla 0.25 sekundi ja mis töötab ainult üks kord teatud intervalliga.
Töömeetodid
1. Impulsslaseri töörežiim viitab režiimile, milles laseri väljund on katkendlik ja töötab ainult üks kord teatud intervalliga.
2. Pidevlaine laseri töörežiim tähendab, et laseri väljund on pidev ja väljund ei katke pärast laseri sisselülitamist.
Väljundvõimsus
1. Impulsslaseril on suur väljundvõimsus.
2. Pidevlainelaserite väljundvõimsus on üldiselt suhteliselt madal.
Peak Power
1. Pidevlainelaserid suudavad üldiselt saavutada ainult oma võimsuse suuruse.
2. Impulsslaser suudab saavutada mitu korda oma võimsuse. Mida lühem on impulsi laius, seda väiksem on termiline efekt ja peentöötluses kasutatakse rohkem impulsslasereid.
Tarbekaubad ja hooldus
1. Impulsslasergeneraator: vajab sagedast hooldust ja kulumaterjalid on hiljem saadaval.
2. Pidevlaine lasergeneraator: see on peaaegu hooldusvaba ja hilisemas etapis pole vaja kulumaterjale.
CW laserpuhastus vs impulsslaserpuhastus
Laserpuhastus on arenev materjalipindade puhastustehnoloogia, mis võib asendada traditsioonilist peitsimist, liivapritsimist ja kõrgsurveveepüstoliga puhastamist. Laserpuhastusmasin kasutab kaasaskantavat puhastuspead ja kiudlaserit, millel on paindlik ülekanne, hea juhitavus, lai materjalide kasutusala, kõrge efektiivsus ja hea efekt.
Laserpuhastuse olemus seisneb selles, et substraadi pinnale kinnitunud saasteained hävitatakse suure laserenergia tiheduse abil ilma substraati kahjustamata. Puhastatud substraadi ja saasteainete optiliste omaduste analüüsi põhjal saab laserpuhastusmehhanismi jagada kahte kategooriasse: üks on saasteainete ja substraadi neeldumiskiiruse erinevuse kasutamine teatud laserenergia lainepikkuse suhtes, et laseri energia täielikult neelduda. Saasteained neelduvad, saasteained kuumutatakse paisuma või aurustuma. Teine tüüp on see, kus substraadi ja saasteaine laseri neeldumiskiiruse erinevus on väike. Objekti pinnale löömiseks kasutatakse kõrgsageduslikku ja suure võimsusega impulsslaserit ning lööklaine põhjustab saasteaine plahvatuse ja eraldumise substraadi pinnalt.
Laserpuhastuse valdkonnas on kiudlaserist saanud parim valik laserpuhastusvalgusallikana tänu oma suuremale töökindlusele, stabiilsusele ja paindlikkusele. Kiudlaserite kahe peamise komponendina on pidevad kiudlaserid ja impulsskiudlaserid domineerivad vastavalt makroskoopilises materjalitöötluses ja täppismaterjalitöötluses.
Rooste, värvi, õli ja oksiidikihi eemaldamine metallpindadelt on praegu kõige laialdasemalt kasutatav laserpuhastuse valdkond. Ujuva rooste eemaldamine nõuab madalaimat laseri võimsustihedust ja seda saab saavutada ülikõrge energiaga impulsslaserite või isegi halva kiirekvaliteediga pidevlainelaserite abil. Lisaks tihedale oksiidikihile on üldiselt vaja kasutada MOPA-laserit, mille impulsienergia on peaaegu ühemoodiline, umbes 1.5 mJ, ja millel on suur võimsustihedus. Muude saasteainete puhul tuleks valida sobiv valgusallikas vastavalt selle valguse neeldumisomadustele ja puhastamise lihtsusele. STYLECNCImpulss- ja pidevlaine laserpuhastusmasinate seeria sobib vastavalt ülisuure energiaga jämedate ja suure energiaga peente täppide puhastamiseks.
Sama võimsuse korral on impulsslaserite puhastustõhusus palju suurem kui pidevlainelaserite oma. Samal ajal suudavad impulsslaserid paremini kontrollida soojusenergia sisendit ja vältida aluspinna liiga kõrge temperatuuri või mikrosulamist.
Pidevlainelaseritel on hinna eelis ja nad saavad impulsslaserite efektiivsuse erinevust kompenseerida suure võimsusega laserite abil, kuid suure võimsusega pidevlainelaseritel on suurem soojusenergia sisend ja suurem kahjustus aluspinnale.
Seega on nende kahe rakendusstsenaariumi vahel põhimõttelisi erinevusi. Suure täpsuse saavutamiseks on vaja substraadi kuumutamist rangelt kontrollida ning rakendusstsenaariumide puhul, mis nõuavad substraadilt mittepurustavat olekut, näiteks vormide puhul, tuleks valida impulsslaser. Mõnede suurte teraskonstruktsioonide, torude jms puhul ei ole substraadi kahjustamise nõuded suure mahu ja kiire soojuse hajumise tõttu kõrged ning saab valida pidevlainelasereid.
CW laserkeevitus vs impulsslaserkeevitus
Laserkeevitus on kasutada suure energiaga laserimpulsse materjali lokaalseks kuumutamiseks väikesel alal. Laserkiirguse energia hajub soojusjuhtivuse kaudu materjali sisemusse ja materjal sulab, moodustades spetsiifilise sulavanni. Laserkeevitus on lasermaterjalide töötlemise tehnoloogia rakendamise üks olulisi aspekte. Laserkeevitusseadmed jagunevad peamiselt impulsslaserkeevituseks ja pidevlaine-laserkeevituseks.
Laserkeevitus on peamiselt suunatud õhukeseinaliste materjalide ja täppisdetailide keevitamisele ning sellega saab teostada punktkeevitust, põkk-keevitust, pistekeevitust, tihenduskeevitust jne, millel on kõrge külgsuhe, väike keevisõmbluse laius, väike kuummõjutsoon, väike deformatsioon ja kiire keevituskiirus. Keevitusõmblus on tasane ja ilus, ei vaja keevitusjärgset töötlemist ega ole lihtne, keevitusõmblus on kvaliteetne, poorideta, täpselt juhitav, teravustamispunkt on väike, positsioneerimistäpsus on kõrge ja automatiseerimine on lihtne.
Impulsslaserkeevitust kasutatakse peamiselt lehtmetallide punktkeevituseks ja õmbluskeevituseks. Selle keevitusprotsess kuulub soojusjuhtivuse tüüpi, st laserkiirgus kuumutab töödeldava detaili pinda ja hajub soojusjuhtivuse kaudu materjali, et kontrollida laserimpulsi lainekuju, laiust, tippvõimsust ja kordumissagedust ning muid parameetreid, et luua toorikute vahel hea ühendus. Impulsslaserkeevituse suurim eelis on see, et tooriku üldine temperatuuri tõus on väike, kuumuse mõjuala on väike ja tooriku deformatsioon on väike.
Enamik pidevlaine laserkeevitusest on suure võimsusega laserid, mille võimsus on üle 500WÜldiselt tuleks selliseid lasereid kasutada plaatide puhul, mis on kõrgemad kui 1mmSelle keevitusmehhanism on sügavläbitungiv keevitamine, mis põhineb nõelaaugu efektil, suure kuvasuhtega, mis võib ulatuda üle 5:1, kiire keevituskiiruse ja väikese termilise deformatsiooniga. Sellel on lai valik rakendusi masina-, auto-, laeva- ja muudes tööstusharudes. Samuti on olemas mõned väikese võimsusega pidevlainelaserid, mille võimsus ulatub kümnetest kuni sadade vattideni ja mida kasutatakse laialdaselt plastkeevituse ja laserjootmise tööstuses.
Pidevlaine-laserkeevitust teostatakse peamiselt töödeldava pinna pideva kuumutamise teel kiudlaseri või pooljuhtlaseriga. Selle keevitusmehhanism on sügavläbitungiv keevitamine, mis põhineb nõelaaugu efektil, suure külgsuhte ja kiire keevituskiirusega.
Impulsslaserkeevitust kasutatakse peamiselt õhukeseinaliste metallmaterjalide punktkeevitamiseks ja õmbluskeevitamiseks paksusega alla 1mmKeevitusprotsess kuulub soojusjuhtivuse tüüpi, see tähendab, et laserkiirgus kuumutab töödeldava detaili pinda ja seejärel hajub soojusjuhtivuse kaudu materjali. Sellised parameetrid nagu lainekuju, laius, tippvõimsus ja kordumissagedus loovad töödeldavate detailide vahel hea ühenduse. Sellel on palju rakendusi 3C-toodete kestades, liitiumakudes, elektroonikakomponentides, vormide parandamise keevitamisel ja muudes tööstusharudes.
Impulsslaserkeevituse suurim eelis on see, et tooriku üldine temperatuuri tõus on väike, kuumuse mõjuala on väike ja tooriku deformatsioon on väike.
Laserkeevitus on sulatuskeevitus, mis kasutab energiaallikana laserkiirt, mis mõjutab keevisliite vuuki. Laserkiirt saab juhtida tasase optilise elemendi, näiteks peegli abil, ja seejärel projitseerida keevisõmblusele peegeldava fokuseeriva elemendi või peegli abil. Laserkeevitus on kontaktivaba keevitamine, töö käigus ei ole vaja rõhku, kuid sulavanni oksüdeerumise vältimiseks on vaja inertgaasi ja aeg-ajalt kasutatakse lisametalli. Laserkeevitust saab kombineerida MIG-keevitusega, et saavutada laser-MIG-komposiitkeevitus suure läbitungimisega keevituse saavutamiseks, kusjuures soojuse sisend on MIG-keevitusega võrreldes oluliselt väiksem.
