1. Principis tècnics i diferències de rendiment
① Guanyar mitjà
Els làsers de fibra utilitzen fibres de vidre dopades-de terres rares com a mitjà de guany. Sota l'acció de la llum de la bomba, es forma una alta densitat de potència a la fibra, donant lloc a una inversió de població del nivell d'energia làser i una oscil·lació làser a través del bucle de retroalimentació positiva de la cavitat ressonant. Els làsers de fibra són compactes i no requereixen un sistema de refrigeració complex, i la flexibilitat de la fibra els fa més avantatjoses en aplicacions de processament espacial multi-dimensional.
El nucli d'un làser de fibra és una fibra òptica, un filament de vidre o plàstic flexible i{0}}pelable conegut per la seva capacitat de guiar la llum a llargues distàncies amb una pèrdua mínima. La fibra actua com a mitjà de guany actiu del làser i és el nucli del funcionament del làser. Tanmateix, a diferència de les fibres de vidre o plàstic no dopades que s'utilitzen en telecomunicacions, la fibra òptica en un làser de fibra està dopada amb elements de terres rares com l'erbi o l'iterbi. Aquest dopatge introdueix l'estat energètic necessari per al funcionament del làser, permetent que la fibra no només guiï la llum sinó que també l'amplifiqui.
El làser-sòlid (SSL) es centra en el seu mitjà de guany únic, material sòlid, i normalment es compon de quatre parts: mitjà de guany, sistema de refrigeració, cavitat ressonant òptica i font de bomba. El medi de guany, com ara el robí (Cr:Al₂O₃) o el granat d'itri alumini dopat amb neodimi-(Nd:YAG), és l'ànima del làser d'estat sòlid-. Els ions activats (com Nd³⁺) dopats al seu interior aconsegueixen la inversió de població sota l'acció de la llum de bomba, generant així llum làser. El sistema de refrigeració s'encarrega d'eliminar la calor acumulada dins del medi de guany a causa de la generació del làser per garantir un funcionament estable del làser. El ressonador òptic forma oscil·lacions contínues mitjançant la retroalimentació positiva dels fotons, produint un feix làser altament monocromàtic i altament direccional.
② Rendiment i eficiència
Els làsers de fibra són coneguts per la seva excel·lent eficiència elèctrica, gràcies a la naturalesa dels cables de fibra òptica, que poden conduir la llum amb una pèrdua mínima. Aquesta característica fa que els làsers de fibra siguin increïblement eficients energèticament, sovint aconseguint eficiència de més del 30%. Els làsers-d'estat sòlid són generalment menys eficients, probablement a causa de les pèrdues més elevades dels seus mitjans de guany més grans i de la necessitat de làmpades d'alta-intensitat per al bombeig.
③ Qualitat del feix: afecta directament l'eficàcia dels làsers en aplicacions de precisió
El funcionament d'un-mode únic dels làsers de fibra pot proporcionar una qualitat de feix increïblement alta, caracteritzada per un enfocament ajustat i una divergència mínima. Els làsers-sòlids, tot i que són capaços de proporcionar feixos de-alta qualitat, sovint són difícils d'ajustar la qualitat del feix dels làsers de fibra, especialment a nivells de potència més alts. Malgrat la seva menor eficiència i qualitat del feix, els làsers-sòlids no estan exempts dels seus avantatges. Tenen potents capacitats d'escala de potència i són molt adequats per a aplicacions d'alta-potència. Els làsers-d'estat sòlid es poden dissenyar per produir nivells de potència increïblement elevats augmentant la mida del mitjà de guany i la potència de la bomba, cosa que no és tan senzilla per als làsers de fibra a causa de les limitacions de la mida de la fibra i la dissipació de calor.
④ Estabilitat
Els làsers de fibra tenen una alta estabilitat. La seva estructura de fibra és insensible als canvis ambientals (com la temperatura, la humitat, les vibracions, etc.) i poden mantenir unes condicions de treball estables en ambients durs. Al mateix temps, els làsers de fibra són estructures d'estat sòlid- i no contenen components òptics- d'espai lliure, de manera que es consideren més duradors i adaptables als canvis ambientals.
Els làsers-sòlids tenen una estabilitat relativament pobra i els canvis en els factors ambientals poden tenir un impacte més gran en el seu rendiment.
⑤ Rendiment de dissipació de calor
Els làsers de fibra tenen un excel·lent rendiment de dissipació de calor. El seu mitjà de guany és la fibra òptica, que té una gran relació entre superfície i volum, i la calor es pot dissipar ràpidament, de manera que pot funcionar de manera estable durant molt de temps i pot suportar una gran potència.
Els làsers-sòlids són relativament difícils de dissipar la calor i són propensos a efectes tèrmics quan funcionen a gran potència, afectant el rendiment i la vida útil del làser.
⑥ Mida i costos de manteniment
Els làsers de fibra són molt compactes i gairebé no requereixen manteniment. La petita mida de la fibra i l'absència de miralls externs redueixen molt els problemes d'alineació associats als làsers-sòlids. A més, les excel·lents capacitats de dissipació de calor de la fibra normalment no requereixen refrigeració activa, reduint encara més els requisits de manteniment. Al mateix temps, els làsers de fibra són generalment més segurs d'operar perquè el làser està confinat dins de la fibra, reduint el risc d'exposició accidental.
L'alineació dels miralls dels làsers-sòlids és fonamental per al seu funcionament i requereix una inspecció i un ajust periòdics, la qual cosa augmenta la càrrega de treball de manteniment. A més, els làsers-sòlids solen requerir un refredament actiu per gestionar la calor generada en el medi de guany, fet que no només augmenta la complexitat del sistema, sinó que també augmenta els requisits de manteniment. Els làsers-sòlids solen ser més grans que els làsers de fibra. La necessitat de miralls de gran guany i miralls exteriors augmenta la seva mida i pes, limitant la seva aplicabilitat en aplicacions amb espai limitat.
2. Camps d'aplicació
Els làsers de fibra brillen en el camp del tall i la soldadura industrials amb la seva gran potència, alta qualitat del feix, bon rendiment de dissipació de calor i estabilitat. Els làsers de fibra són especialment adequats per al tall de plaques gruixudes i la soldadura de materials metàl·lics. La seva alta eficiència de conversió electro-òptica i ajust-sense manteniment-disseny redueixen considerablement el cost d'ús i la dificultat del manteniment. Al mateix temps, l'alta tolerància dels làsers de fibra a entorns de treball durs, com ara pols, vibracions, humitat, etc., també fa que funcionin bé en diverses instal·lacions industrials. Els làsers continus tenen un alt grau de penetració en el camp del processament macro i han substituït gradualment els mètodes de processament tradicionals en aquest camp.
Els làsers-sòlids són únics en el camp de l'ultra-precisió i ultra-microprocessament amb la seva gran potència de pic, gran energia d'impuls i sortida làser de-longitud d'ona curta (com ara la llum verda i la llum ultraviolada). En processos com ara el marcatge, el tall, la perforació i la soldadura de materials metàl·lics/no-metalls, els làsers-sòlids poden aconseguir una major precisió de processament i una aplicabilitat més àmplia del material. Els làsers d'estat sòlid s'han convertit en l'equip preferit a causa dels seus làsers de longitud d'ona curta amb efectes tèrmics petits i una gran precisió de processament, especialment en la soldadura d'alta-precisió i en la impressió 3D de curat-la llum de materials no-metalls. Els làsers-sòlids s'utilitzen principalment en el camp del micro-mecanitzat de precisió de materials no-metàl·lics i materials prims, trencadissos i altres metàl·lics a causa de la seva curta longitud d'ona (ultraviolada, ultraviolada profund), una amplada de pols curta (picosegon, femtosegon) i una gran potència de pic. A més, els làsers-sòlids s'utilitzen àmpliament en la-investigació científica d'avantguarda en els camps del medi ambient, la medicina, l'exèrcit, etc.
|
Àrees d'aplicació |
Làsers-sòlids |
Làser de fibra |
|
Marcatge làser |
Marcat de materials metàl·lics/no-metalls, els materials no-metallics inclouen envasos, vidre, ceràmica, plàstics, polímers, etc., especialment per marcar materials fins i-de preu elevat. |
Principalment per al marcatge de materials metàl·lics |
|
Tall làser, soldadura i perforació |
Tall de materials metàl·lics/no-metallics, especialment el tall de-alta precisió de materials prims; soldadura de materials no-metalls, especialment la soldadura d'alta-precisió de materials prims; perforació de precisió de metall/no-metall. |
Principalment per al tall de material metàl·lic, principalment tall de material gruixut; soldadura de material metàl·lic, principalment soldadura de material gruixut; principalment per a la perforació de metall, ceràmica, etc |
|
Fabricació de telèfons mòbils |
Tall de la forma de la coberta del telèfon mòbil, eliminació de tinta de vidre de tall de càmera, tall de mòduls d'empremtes dactilars, marcat de contraportada, tall de polaritzador, tall de pantalla completa, perforació d'auriculars, tall d'auriculars, perforació de vidre de coberta, tall d'anell de càrrega sense fil, etc. |
Soldadura de bateries, soldadura de components, tall/soldadura de tipus -C, soldadura de components metàl·lics, soldadura d'auriculars, etc. |
|
Automoció |
Tall de miralls retrovisors, perforació d'injectors de combustible, perforació de vidre de pantalla de vehicles, etc. |
Tall de peces de pols de bateria d'alimentació, soldadura de taps, soldadura de marcs, soldadura de peces especials de ranura del motor, etc. |
|
Fabricació additiva (impressió 3D) |
Impressió en 3D de materials-polimeritzables i d'alt-punt de fusió-i alta-reflectivitat |
Sinterització metàl·lica, revestiment làser |
3. Quota de mercat
El nostre país està en procés de transformació i actualització de la fabricació de la fabricació de gamma baixa a la fabricació de gamma alta. La fabricació-de gamma baixa representa una proporció elevada. El mercat de macro-processament cobreix tant la fabricació-de gamma baixa com una part de la fabricació-alta. La demanda del mercat és gran. Per tant, la capacitat de mercat dels làsers de fibra és relativament gran.
Els làsers de fibra-domèstics de baixa potència estan molt localitzats i hi ha molts fabricants nacionals-a gran escala. Segons l'"Informe sobre el desenvolupament de la indústria làser de la Xina", els làsers de fibra de baixa potència-s'han substituït completament per productes nacionals; en termes de làsers de fibra contínua de potència mitjana-, la qualitat domèstica no té desavantatges evidents, l'avantatge de preu és evident i la quota de mercat és equivalent; pel que fa als làsers de fibra contínua-d'alta potència, les marques nacionals han aconseguit vendes parcials.
Pel que fa als làsers sòlids, a causa del desenvolupament tardà a la Xina, actualment no hi ha empreses cotitzades amb aquest producte com a negoci principal i, en general, compren marques estrangeres.
Els làsers de fibra s'utilitzen principalment en el camp del processament macro a causa de la seva gran potència de sortida (el processament macro làser generalment es refereix al processament de la mida i la forma de l'objecte de processament amb la influència del feix làser a nivell mil·límetre); Els làsers sòlids s'utilitzen àmpliament en el camp del microprocessament a causa dels seus avantatges com la longitud d'ona curta, l'amplada del pols estret i la potència màxima alta (el microprocessament es refereix generalment al processament de la mida i la forma amb precisió que arriba al nivell del micròmetre o fins i tot el nanòmetre), donant lloc a certes diferències entre els usuaris de làsers sòlids i làsers de fibra.
En general, els làsers sòlids i els làsers de fibra tenen els seus propis camps d'aplicació. No hi ha competència directa entre els dos en la majoria de camps. En el camp del processament de materials metàl·lics que se superposa al camp del microprocessament, quan el metall arriba a un cert gruix, aquest camp generalment adopta mètodes tradicionals o làsers de fibra per raons de cost. Els làsers sòlids només s'utilitzen en escenes amb un gruix de metall prim o amb alts requisits de processament i insensibles als costos. A més, la superposició de competència entre ambdues és baixa. Els làsers sòlids s'utilitzen principalment per al processament de materials no-metàl·lics (vidre, ceràmica, plàstics, polímers, envasos, altres materials trencadissos, etc.), i en el camp dels materials metàl·lics, s'utilitzen en escenes amb requisits d'alta precisió i relativament insensibles als costos.
Si voleu obtenir més informació sobre la soldadura per làser, o voleu comprar la millor màquina de soldadura per làser per a vosaltres, deixeu un missatge al nostre lloc web i envieu-nos un correu electrònic directament!
Contacta amb nosaltres: