Tööstuslikult kasutatavad kiududega ühendatud pooljuhtlaserid

Jun 21, 2018

Jäta sõnum

Tööstuslikult kasutatavad kiududega ühendatud pooljuhtlaserid


Pooljuhtlaserid on laserid, mis kasutavad töökeskkonnana pooljuhtmaterjale. Sellistel laseritel on väikese suuruse, kerge kaalu, pika tööea, lihtsa struktuuri ja vastupidavuse omadused. Tööstuse arenguga on pooljuhtlaserite laservõimsus tõusnud kilovattide tasemele ning seda on rakendatud laserjoodistamisel, laserkattel, lasermetalli keevitamisel ja sellel on teatud eelised.


Laserjoodis

Laseri kõvajoodisjootmine on alati olnud suure võimsusega pooljuhtlaserite eelis. Kuigi pooljuhtlaserite energiatihedus on veidi väiksem kui kiudlaserite oma, on selle energiajaotus ühtlane ja jootmisprotsess sulab jootmisprotsess ühtlaselt ning pole altid pritsmetele. Autotööstuse laserjoodistamise turul on domineerinud pooljuhtkiududega ühendatud laserid.


Laserkatted

Laserkattega saab parandada metallosade kulumiskindlust ja korrosioonikindlust. Laserkatte jahutuskiirus (kuni 106K / s) on kiire tahkestumisprotsess, uues faasis ei ole võimalik saavutada peeneteralist või tasakaalulist seisundit, näiteks mittestabiilne faas, amorfne ja nii edasi. Samal ajal on katte lahjendusmäär madal (tavaliselt alla 5%) ja see difundeerub substraadiga tahkes metallurgias või liideses. Laserprotsessi parameetrite reguleerimisega võib saada hea madala lahjenduskiirusega katte ning saada kattekompositsiooni ja lahjenduse. Kontrollitav. Samal ajal on laserkatte soojuse sisend ja moonutused väikesed, eriti kui kasutatakse suure võimsustihedusega kiirvoodrit, saab deformatsiooni vähendada detaili kokkupaneku tolerantsini.


Lasermetalli keevitamine

Suure võimsusega pooljuhtlaseritel on keevitusprotsessi ajal suur keevitustugevus ning keevisõmbluse sujuvus ja siledus ei vaja suurt järeltöötlustõhusust. Neid kasutatakse laialdaselt autotööstuses, metallurgias, kaitse- ja sõjatööstuses. Näiteks on Kaplan Corporationi toodetud otsepooljuhtlaserite elektro-optilise muundamise efektiivsus koguni 50%. Prognoositakse, et otsesed pooljuhtlaserid on keevitamise valdkonnas kiudlaserite võimas täiendus nende endi suure efektiivsusega fotoelektrilise muundamise efektiivsuse ja jõudlusomaduste tõttu mitme aasta pärast.


Tuleviku väljavaated

Pooljuhtlaserkiibitehnoloogia ja integreerimistehnoloogia pideva arendamisega muutub suure võimsusega pooljuhtlaserite võimsus järjest suuremaks ning ka kiirte kvaliteet paraneb aasta-aastalt. Praegu laserproduktides kasutatavate suure võimsusega pooljuhtlaserite võimsus võib ulatuda 6 kW-ni või isegi rohkem. Valguskiire saab ühendada optilisteks kiududeks, mille südamiku läbimõõt on 0,6 mm, ja 1 kW kiirte - optilisteks kiududeks, mille südamiku läbimõõt on 0,3 mm. Seetõttu kasutatakse suure võimsustihedust nõudva materjali töötlemise valdkonnas otsese energiaallikana suure võimsusega pooljuhtlasereid.