Pulsed Laser VS CW Laser για Καθαρισμό & Συγκόλληση
Όλοι γνωρίζουμε ότι οι τύποι γεννητριών λέιζερ περιλαμβάνουν λέιζερ συνεχών κυμάτων (γνωστά και ως λέιζερ CW) και λέιζερ παλμών. Όπως υποδηλώνει το όνομα, η έξοδος λέιζερ συνεχούς κύματος είναι συνεχής στο χρόνο και η πηγή αντλίας λέιζερ παρέχει συνεχώς ενέργεια για τη δημιουργία εξόδου λέιζερ για μεγάλο χρονικό διάστημα, λαμβάνοντας έτσι φως λέιζερ συνεχούς κύματος. Η ισχύς εξόδου των λέιζερ CW είναι γενικά σχετικά χαμηλή, κάτι που είναι κατάλληλο για περιπτώσεις που απαιτούν λειτουργία λέιζερ συνεχούς κύματος. Το παλμικό λέιζερ σημαίνει ότι λειτουργεί μόνο μία φορά σε ένα συγκεκριμένο διάστημα. Το παλμικό λέιζερ έχει μεγάλη ισχύ εξόδου και είναι κατάλληλο για σήμανση με λέιζερ, κοπή, συγκόλληση, καθαρισμό και εμβέλεια. Στην πραγματικότητα, όσον αφορά την αρχή λειτουργίας, ανήκουν όλα στον τύπο παλμού, αλλά η συχνότητα παλμού λέιζερ εξόδου του λέιζερ συνεχούς κύματος είναι σχετικά υψηλή, η οποία δεν μπορεί να αναγνωριστεί από το ανθρώπινο μάτι.
STYLECNC θα εξηγήσει τη διαφορά μεταξύ αυτών των 2 τύπων λέιζερ:
Παλμικό Laser VS CW Laser
Ορισμός & Αρχή
1. Εάν προστεθεί ένας διαμορφωτής στο λέιζερ για να δημιουργήσει περιοδική απώλεια, ένα μέρος της εξόδου μπορεί να επιλεγεί από τόσους πολλούς παλμούς, το οποίο ονομάζεται παλμικό λέιζερ. Με απλά λόγια, το φως λέιζερ που εκπέμπεται από το παλμικό λέιζερ είναι δέσμη προς δέσμη. Είναι μια μηχανική μορφή όπως ένα κύμα (ραδιοκύμα/κύμα φωτός κ.λπ.) που εκπέμπεται ταυτόχρονα.
2. Σε ένα λέιζερ CW, το φως εξέρχεται γενικά μία φορά σε μια διαδρομή μετ' επιστροφής στην κοιλότητα. Επειδή το μήκος της κοιλότητας είναι γενικά στην περιοχή από χιλιοστά έως μέτρα, μπορεί να εκπέμπει πολλές φορές ανά δευτερόλεπτο, το οποίο ονομάζεται λέιζερ συνεχούς κύματος. Με απλά λόγια, το λέιζερ CW εκπέμπει συνεχώς. Η πηγή αντλίας λέιζερ παρέχει συνεχώς ενέργεια για τη δημιουργία εξόδου λέιζερ για μεγάλο χρονικό διάστημα, λαμβάνοντας έτσι φως λέιζερ συνεχούς κύματος.
Χαρακτηριστικά
1. Μέσω της διέγερσης της ουσίας εργασίας και της αντίστοιχης εξόδου λέιζερ, το λέιζερ CW μπορεί να συνεχίσει σε συνεχή λειτουργία για μεγάλο χρονικό διάστημα. .
2. Το παλμικό λέιζερ έχει μεγάλη ισχύ εξόδου. είναι κατάλληλο για σήμανση με λέιζερ, κοπή, μέτρηση κ.λπ. Το πλεονέκτημα είναι ότι η συνολική αύξηση της θερμοκρασίας του τεμαχίου εργασίας είναι μικρή, το εύρος που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι μικρό και η παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας είναι μικρή.
Χαρακτηριστικός
1. Το λέιζερ συνεχούς κύματος έχει μια σταθερή κατάσταση λειτουργίας, δηλαδή μια σταθερή κατάσταση. Ο αριθμός σωματιδίων κάθε επιπέδου ενέργειας στο λέιζερ CW και το πεδίο ακτινοβολίας στην κοιλότητα έχουν σταθερή κατανομή.
2. Το παλμικό λέιζερ αναφέρεται σε ένα λέιζερ του οποίου το πλάτος παλμού ενός μεμονωμένου λέιζερ είναι μικρότερο από 0.25 δευτερόλεπτα και λειτουργεί μόνο μία φορά σε ένα συγκεκριμένο διάστημα.
Μέθοδοι εργασίας
1. Ο τρόπος λειτουργίας του παλμικού λέιζερ αναφέρεται στον τρόπο λειτουργίας στον οποίο η έξοδος του λέιζερ είναι ασυνεχής και λειτουργεί μόνο μία φορά σε ένα συγκεκριμένο διάστημα.
2. Ο τρόπος λειτουργίας του λέιζερ συνεχούς κύματος σημαίνει ότι η έξοδος λέιζερ είναι συνεχής και η έξοδος δεν διακόπτεται μετά την ενεργοποίηση του λέιζερ.
Ισχύς εξόδου
1. Το παλμικό λέιζερ έχει μεγάλη ισχύ εξόδου.
2. Η ισχύς εξόδου των λέιζερ συνεχούς κύματος είναι γενικά σχετικά χαμηλή.
Κορυφαία ισχύς
1. Τα λέιζερ CW γενικά μπορούν να επιτύχουν μόνο το μέγεθος της δικής τους ισχύος.
2. Το παλμικό λέιζερ μπορεί να επιτύχει πολλές φορές τη δική του ισχύ. Όσο μικρότερο είναι το πλάτος του παλμού, τόσο μικρότερο είναι το θερμικό αποτέλεσμα και περισσότερα παλμικά λέιζερ χρησιμοποιούνται στη λεπτή επεξεργασία.
Αναλώσιμα & Συντήρηση
1. Γεννήτρια λέιζερ παλμών: πρέπει να συντηρείται συχνά και τα αναλώσιμα θα είναι διαθέσιμα αργότερα.
2. Γεννήτρια λέιζερ συνεχούς κύματος: Είναι σχεδόν χωρίς συντήρηση και δεν απαιτούνται αναλώσιμα στο μεταγενέστερο στάδιο.
CW Laser Cleaning VS Pulsed Laser Cleaning
Καθαρισμός με λέιζερ είναι μια αναδυόμενη τεχνολογία καθαρισμού επιφανειών υλικών που μπορεί να αντικαταστήσει τον παραδοσιακό καθαρισμό αποξήρωσης, αμμοβολής και πιστολιού νερού υψηλής πίεσης. Η μηχανή καθαρισμού λέιζερ υιοθετεί φορητή κεφαλή καθαρισμού και λέιζερ ινών, η οποία έχει ευέλικτη μετάδοση, καλή δυνατότητα ελέγχου, ευρέως εφαρμόσιμα υλικά, υψηλή απόδοση και καλό αποτέλεσμα.
Η ουσία του καθαρισμού με λέιζερ είναι η χρήση των χαρακτηριστικών της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας λέιζερ για την καταστροφή των ρύπων που συνδέονται στην επιφάνεια του υποστρώματος χωρίς να καταστρέφεται το υπόστρωμα. Σύμφωνα με την ανάλυση των οπτικών χαρακτηριστικών του καθαρισμένου υποστρώματος και των ρύπων, ο μηχανισμός καθαρισμού λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε 2 κατηγορίες: η μία είναι η χρήση της διαφοράς στον ρυθμό απορρόφησης των ρύπων και του υποστρώματος σε ένα ορισμένο μήκος κύματος ενέργειας λέιζερ, έτσι ώστε η ενέργεια λέιζερ να μπορεί να απορροφηθεί πλήρως. Οι ρύποι απορροφώνται, έτσι ώστε οι ρύποι να θερμαίνονται για να διασταλούν ή να εξατμιστούν. Ο άλλος τύπος είναι ότι υπάρχει μικρή διαφορά στον ρυθμό απορρόφησης λέιζερ μεταξύ του υποστρώματος και του ρύπου. Ένα παλμικό λέιζερ υψηλής συχνότητας, υψηλής ισχύος χρησιμοποιείται για να προσκρούσει στην επιφάνεια του αντικειμένου και το κρουστικό κύμα προκαλεί τη διάρρηξη του ρύπου και τον διαχωρισμό από την επιφάνεια του υποστρώματος.
Στον τομέα του καθαρισμού με λέιζερ, το λέιζερ ινών έχει γίνει η καλύτερη επιλογή για πηγή φωτός καθαρισμού λέιζερ λόγω της υψηλότερης αξιοπιστίας, σταθερότητας και ευελιξίας του. Ως τα 2 κύρια συστατικά των λέιζερ ινών, τα λέιζερ συνεχών ινών και τα λέιζερ παλμικής ίνας κατέχουν κυρίαρχη θέση στη μακροσκοπική επεξεργασία υλικού και στην επεξεργασία υλικού ακριβείας, αντίστοιχα.
Η αφαίρεση σκουριάς, μπογιάς, λαδιού και στρώματος οξειδίου σε μεταλλικές επιφάνειες είναι σήμερα το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο πεδίο καθαρισμού με λέιζερ. Η αφαίρεση αιωρούμενης σκουριάς απαιτεί τη χαμηλότερη πυκνότητα ισχύος λέιζερ και μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση λέιζερ παλμών εξαιρετικά υψηλής ενέργειας ή ακόμα και λέιζερ συνεχών κυμάτων με κακή ποιότητα δέσμης. Εκτός από το πυκνό στρώμα οξειδίου, είναι γενικά απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ένα λέιζερ MOPA με ενέργεια παλμού σχεδόν απλής λειτουργίας περίπου 1.5 mJ με υψηλή πυκνότητα ισχύος. Για άλλους ρύπους, θα πρέπει να επιλέγεται η κατάλληλη πηγή φωτός ανάλογα με τα χαρακτηριστικά απορρόφησης φωτός και την ευκολία καθαρισμού. STYLECNCΗ σειρά μηχανημάτων καθαρισμού λέιζερ παλμικών και συνεχών κυμάτων της είναι κατάλληλα για την εφαρμογή χονδροειδών κηλίδων εξαιρετικά μεγάλης ενέργειας και λεπτών κηλίδων υψηλής ενέργειας αντίστοιχα.
Υπό τις ίδιες συνθήκες ισχύος, η απόδοση καθαρισμού των παλμικών λέιζερ είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των λέιζερ συνεχούς κύματος. Ταυτόχρονα, τα παλμικά λέιζερ μπορούν να ελέγξουν καλύτερα την εισροή θερμότητας και να αποτρέψουν την υπερβολική υψηλή θερμοκρασία του υποστρώματος ή την μικροτήξη.
Τα λέιζερ CW έχουν πλεονέκτημα στην τιμή και μπορούν να καλύψουν το κενό στην απόδοση με τα παλμικά λέιζερ χρησιμοποιώντας λέιζερ υψηλής ισχύος, αλλά τα λέιζερ υψηλής ισχύος CW έχουν μεγαλύτερη εισροή θερμότητας και αυξημένη ζημιά στο υπόστρωμα.
Επομένως, υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των 2 σεναρίων εφαρμογής. Με υψηλή ακρίβεια, είναι απαραίτητος ο αυστηρός έλεγχος της θέρμανσης του υποστρώματος και τα σενάρια εφαρμογής που απαιτούν το υπόστρωμα να μην είναι καταστροφικό, όπως καλούπια, θα πρέπει να επιλέγουν παλμικό λέιζερ. Για ορισμένες μεγάλες μεταλλικές κατασκευές, σωλήνες κ.λπ., λόγω του μεγάλου όγκου και της γρήγορης απαγωγής θερμότητας, οι απαιτήσεις για ζημιά στο υπόστρωμα δεν είναι υψηλές και μπορούν να επιλεγούν λέιζερ συνεχούς κύματος.
CW Laser Welding VS Pulsed Laser Welding
Συγκόλληση με λέιζερ είναι η χρήση παλμών λέιζερ υψηλής ενέργειας για τοπική θέρμανση του υλικού σε μια μικρή περιοχή. Η ενέργεια της ακτινοβολίας λέιζερ διαχέεται στο εσωτερικό του υλικού μέσω της αγωγιμότητας της θερμότητας και το υλικό τήκεται για να σχηματίσει μια συγκεκριμένη λιμωμένη λίμνη. Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια από τις σημαντικές πτυχές της εφαρμογής της τεχνολογίας επεξεργασίας υλικών με λέιζερ. Οι μηχανές συγκόλλησης με λέιζερ χωρίζονται κυρίως σε συγκόλληση με παλμικό λέιζερ και συγκόλληση με λέιζερ συνεχούς κύματος.
Η συγκόλληση με λέιζερ στοχεύει κυρίως στη συγκόλληση υλικών λεπτού τοιχώματος και εξαρτημάτων ακριβείας και μπορεί να πραγματοποιήσει συγκόλληση σημείων, συγκόλληση με άκρο, συγκόλληση με βελονιά, συγκόλληση σφράγισης κ.λπ., με υψηλή αναλογία διαστάσεων, μικρό πλάτος συγκόλλησης, μικρή επηρεασμένη από τη θερμότητα ζώνη, μικρή παραμόρφωση και γρήγορη ταχύτητα συγκόλλησης. Η ραφή συγκόλλησης είναι επίπεδη και όμορφη, δεν χρειάζεται ή απλή επεξεργασία μετά τη συγκόλληση, η ραφή συγκόλλησης είναι υψηλής ποιότητας, δεν έχει πόρους, μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια, το σημείο εστίασης είναι μικρό, η ακρίβεια τοποθέτησης είναι υψηλή και είναι εύκολο να πραγματοποιηθεί ο αυτοματισμός.
Η συγκόλληση με παλμικό λέιζερ χρησιμοποιείται κυρίως για συγκόλληση με σημείο και συγκόλληση με ραφή μεταλλικών υλικών. Η διαδικασία συγκόλλησης ανήκει στον τύπο αγωγιμότητας θερμότητας, δηλαδή, η ακτινοβολία λέιζερ θερμαίνει την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας και διαχέεται στο υλικό μέσω της αγωγιμότητας θερμότητας για τον έλεγχο της κυματομορφής, του πλάτους, της μέγιστης ισχύος και της συχνότητας επανάληψης του παλμού λέιζερ και άλλων παραμέτρων. , για να σχηματιστεί μια καλή σύνδεση μεταξύ των τεμαχίων εργασίας. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της συγκόλλησης με παλμικό λέιζερ είναι ότι η συνολική αύξηση της θερμοκρασίας του τεμαχίου εργασίας είναι μικρή, το εύρος που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι μικρό και η παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας είναι μικρή.
Τα περισσότερα από τα λέιζερ συγκόλλησης συνεχών κυμάτων είναι λέιζερ υψηλής ισχύος με ισχύ μεγαλύτερη από 500W. Γενικά, τέτοια λέιζερ πρέπει να χρησιμοποιούνται για πλάκες παραπάνω 1mm. Ο μηχανισμός συγκόλλησής του είναι συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης με βάση το φαινόμενο της οπής καρφίτσας, με μεγάλο λόγο διαστάσεων, που μπορεί να φτάσει περισσότερο από 5:1, γρήγορη ταχύτητα συγκόλλησης και μικρή θερμική παραμόρφωση. Έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε μηχανήματα, αυτοκίνητα, πλοία και άλλες βιομηχανίες. Υπάρχουν επίσης μερικά λέιζερ χαμηλής ισχύος CW με ισχύ που κυμαίνονται από δεκάδες έως εκατοντάδες watt, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στις βιομηχανίες συγκόλλησης πλαστικών και συγκόλλησης με λέιζερ.
Η συγκόλληση με λέιζερ συνεχούς κύματος πραγματοποιείται κυρίως με συνεχή θέρμανση της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας με λέιζερ ινών ή λέιζερ ημιαγωγών. Ο μηχανισμός συγκόλλησής του είναι συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης με βάση το φαινόμενο οπής καρφίτσας, με μεγάλο λόγο διαστάσεων και γρήγορη ταχύτητα συγκόλλησης.
Η συγκόλληση με παλμικό λέιζερ χρησιμοποιείται κυρίως για συγκόλληση με σημείο και συγκόλληση με ραφές μεταλλικών υλικών με λεπτά τοιχώματα με πάχος μικρότερο από 1mm. Η διαδικασία συγκόλλησης ανήκει στον τύπο αγωγιμότητας θερμότητας, δηλαδή, η ακτινοβολία λέιζερ θερμαίνει την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας και στη συνέχεια διαχέεται στο υλικό μέσω της αγωγιμότητας της θερμότητας. Παράμετροι όπως η κυματομορφή, το πλάτος, η μέγιστη ισχύς και ο ρυθμός επανάληψης κάνουν μια καλή σύνδεση μεταξύ των τεμαχίων εργασίας. Έχει μεγάλο αριθμό εφαρμογών σε κελύφη προϊόντων 3C, μπαταρίες λιθίου, ηλεκτρονικά εξαρτήματα, συγκόλληση επισκευής καλουπιών και άλλες βιομηχανίες.
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της συγκόλλησης με παλμικό λέιζερ είναι ότι η συνολική αύξηση της θερμοκρασίας του τεμαχίου εργασίας είναι μικρή, το εύρος που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι μικρό και η παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας είναι μικρή.
Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια συγκόλληση με σύντηξη, η οποία χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ ως πηγή ενέργειας και επηρεάζει την ένωση της συγκόλλησης. Η δέσμη λέιζερ μπορεί να καθοδηγηθεί από ένα επίπεδο οπτικό στοιχείο, όπως ένας καθρέφτης, και στη συνέχεια να προβληθεί στη ραφή συγκόλλησης από ένα ανακλαστικό στοιχείο εστίασης ή καθρέφτη. Η συγκόλληση με λέιζερ είναι συγκόλληση χωρίς επαφή, δεν απαιτείται πίεση κατά τη λειτουργία, αλλά απαιτείται αδρανές αέριο για να αποφευχθεί η οξείδωση της λιωμένης λίμνης και περιστασιακά χρησιμοποιείται μέταλλο πλήρωσης. Η συγκόλληση με λέιζερ μπορεί να συνδυαστεί με τη συγκόλληση MIG για να σχηματιστεί σύνθετη συγκόλληση MIG με λέιζερ για να επιτευχθεί συγκόλληση μεγάλης διείσδυσης και η εισροή θερμότητας μειώνεται σημαντικά σε σύγκριση με τη συγκόλληση MIG.