Vsi vemo, da obstajajo laserski generatorji z neprekinjenim valovanjem (znani tudi kot CW laserji) in pulzni laserji. Kot že ime pove, je izhod laserja z neprekinjenim valovanjem neprekinjen v času, vir laserske črpalke pa neprekinjeno zagotavlja energijo za ustvarjanje laserskega izhoda dlje časa, s čimer se doseže laserska svetloba z neprekinjenim valovanjem. Izhodna moč CW laserjev je na splošno relativno nizka, kar je primerno za primere, ki zahtevajo delovanje laserja z neprekinjenim valovanjem. Pulzni laser pomeni, da deluje le enkrat v določenem intervalu. Pulzni laser ima veliko izhodno moč in je primeren za lasersko označevanje, rezanje, varjenje, čiščenje in merjenje razdalje. Pravzaprav vsi glede na princip delovanja spadajo v pulzni tip, vendar je izhodna frekvenca laserskih impulzov laserja z neprekinjenim valovanjem relativno visoka, kar človeško oko ne more zaznati.
STYLECNC bom razložil razliko med tema dvema vrstama laserjev:
Pulzni laser v primerjavi s kontinuiranim laserjem
Definicija in načelo
1. Če laserju dodamo modulator, ki ustvarja periodično izgubo, lahko del izhoda izberemo iz določenega števila impulzov, kar imenujemo impulzni laser. Preprosto povedano, laserska svetloba, ki jo oddaja impulzni laser, je žarek za žarkom. Gre za mehansko obliko, kot je val (radijski val/svetlobni val itd.), ki se oddaja hkrati.
2. Pri CW laserju se svetloba običajno oddaja enkrat na en krog skozi votlino. Ker je dolžina votline običajno v območju od milimetrov do metrov, lahko oddaja večkrat na sekundo, kar imenujemo laser z neprekinjenim valovanjem. Preprosto povedano, CW laser oddaja neprekinjeno. Vir laserske črpalke neprekinjeno zagotavlja energijo za ustvarjanje laserskega izhoda dlje časa, s čimer se doseže laserska svetloba z neprekinjenim valovanjem.
Lastnosti
1. Z vzbujanjem delovne snovi in ustreznim laserskim izhodom lahko CW laser deluje neprekinjeno dlje časa.
2. Impulzni laser ima veliko izhodno moč; primeren je za lasersko označevanje, rezanje, določanje razdalje itd. Prednost je v tem, da je skupni dvig temperature obdelovanca majhen, območje vpliva toplote je majhno in deformacija obdelovanca je majhna.
Značilen
1. Laser s kontinuiranim valovanjem ima stabilno delovno stanje, torej stacionarno stanje. Število delcev na vsaki energijski ravni v kontinuiranem laserju in sevalno polje v votlini imata stabilno porazdelitev.
2. Impulzni laser se nanaša na laser, katerega širina impulza enega laserja je manjša od 0.25 sekunde in deluje le enkrat v določenem intervalu.
Delovne metode
1. Način delovanja pulznega laserja se nanaša na način, pri katerem je izhod laserja diskontinuiran in deluje le enkrat v določenem intervalu.
2. Način delovanja laserja z neprekinjenim valovanjem pomeni, da je laserski izhod neprekinjen in se po vklopu laserja ne prekine.
izhodna moč
1. Impulzni laser ima veliko izhodno moč.
2. Izhodna moč laserjev z neprekinjenim valovanjem je na splošno relativno nizka.
Peak Power
1. CW laserji lahko običajno dosežejo le velikost lastne moči.
2. Impulzni laser lahko doseže večkratno lastno moč. Krajša kot je širina impulza, manjši je toplotni učinek, zato se impulzni laserji pogosteje uporabljajo pri fini obdelavi.
Potrošni material in vzdrževanje
1. Impulzni laserski generator: potrebno ga je pogosto vzdrževati, potrošni material pa bo na voljo kasneje.
2. Generator laserskega delovanja z neprekinjenim valovanjem: Skoraj ne potrebuje vzdrževanja in v kasnejši fazi ni potreben potrošni material.
Čiščenje s kontinuiranim laserjem v primerjavi s čiščenjem s pulznim laserjem
Lasersko čiščenje je nova tehnologija čiščenja površin materialov, ki lahko nadomesti tradicionalno dekapiranje, peskanje in čiščenje z vodno pištolo pod visokim tlakom. Laserski čistilni stroj uporablja prenosno čistilno glavo in vlakneni laser, ki ima prilagodljiv prenos, dobro krmiljenje, široko uporabnost v materialih, visoko učinkovitost in dober učinek.
Bistvo laserskega čiščenja je uporaba značilnosti visoke gostote laserske energije za uničenje onesnaževal, pritrjenih na površino substrata, ne da bi pri tem poškodovali substrat. Glede na analizo optičnih lastnosti očiščenega substrata in onesnaževal lahko mehanizem laserskega čiščenja razdelimo v dve kategoriji: prva je uporaba razlike v stopnji absorpcije onesnaževal in substrata do določene valovne dolžine laserske energije, tako da se laserska energija lahko v celoti absorbira. Onesnaževala se absorbirajo, tako da se onesnaževala segrejejo in razširijo oziroma uparijo. Druga vrsta je majhna razlika v stopnji absorpcije laserja med substratom in onesnaževalcem. Visokofrekvenčni, močno impulzni laser se uporablja za udarec na površino predmeta, udarni val pa povzroči, da onesnaževalo poči in se loči od površine substrata.
Na področju laserskega čiščenja je vlakenski laser zaradi svoje večje zanesljivosti, stabilnosti in prilagodljivosti postal najboljša izbira za vir svetlobe za lasersko čiščenje. Kot dve glavni komponenti vlakenskih laserjev imata neprekinjeni vlakenski laser in pulzni vlakenski laser prevladujoč položaj pri makroskopski obdelavi materialov oziroma precizni obdelavi materialov.
Odstranjevanje rje, barve, olja in oksidne plasti na kovinskih površinah je trenutno najbolj razširjeno področje laserskega čiščenja. Odstranjevanje plavajoče rje zahteva najnižjo gostoto laserske moči in jo je mogoče doseči z uporabo ultra visokoenergijskih pulznih laserjev ali celo laserjev z neprekinjenim valovanjem s slabo kakovostjo žarka. Poleg goste oksidne plasti je običajno treba uporabiti MOPA laser s skoraj enomodno pulzno energijo približno 1.5 mJ in visoko gostoto moči. Za druge onesnaževalce je treba izbrati ustrezen vir svetlobe glede na njegove lastnosti absorpcije svetlobe in enostavnost čiščenja. STYLECNCSerija pulzirajočih in neprekinjenih laserskih čistilnih strojev je primerna za nanašanje grobega točkovnega čiščenja z izjemno veliko energijo in finega točkovnega čiščenja z visoko energijo.
Pri enakih pogojih moči je učinkovitost čiščenja pulznih laserjev veliko višja kot pri laserjih z neprekinjenim valovanjem. Hkrati lahko pulzni laserji bolje nadzorujejo dovod toplote in preprečujejo previsoko temperaturo substrata ali mikrotaljenje.
CW laserji imajo cenovno prednost in lahko z uporabo visokozmogljivih laserjev nadomestijo vrzel v učinkovitosti s pulznimi laserji, vendar imajo visokozmogljivi CW laserji večji vnos toplote in večjo poškodbo substrata.
Zato obstajajo temeljne razlike med obema načinoma uporabe. Pri visoki natančnosti je potrebno strogo nadzorovati segrevanje substrata, pri primerih uporabe, ki zahtevajo nedestruktivno delovanje substrata, kot so kalupi, pa je treba izbrati pulzni laser. Pri nekaterih velikih jeklenih konstrukcijah, ceveh itd. zaradi velike prostornine in hitrega odvajanja toplote zahteve glede poškodb substrata niso visoke, zato je mogoče izbrati laserje z neprekinjenim valovanjem.
CW lasersko varjenje v primerjavi s pulznim laserskim varjenjem
Lasersko varjenje je uporaba visokoenergijskih laserskih impulzov za lokalno segrevanje materiala na majhnem območju. Energija laserskega sevanja se s toplotnim prevajanjem razprši v notranjost materiala, material pa se stopi in tvori specifično staljeno plast. Lasersko varjenje je eden od pomembnih vidikov uporabe tehnologije laserske obdelave materialov. Laserski varilni stroji se v glavnem delijo na impulzno lasersko varjenje in lasersko varjenje z neprekinjenim valovanjem.
Lasersko varjenje je namenjeno predvsem varjenju tankostenskih materialov in preciznih delov ter omogoča točkovno varjenje, sočelno varjenje, šivno varjenje, tesnilno varjenje itd., z visokim razmerjem stranic, majhno širino zvara, majhnim območjem vpliva toplote, majhno deformacijo in visoko hitrostjo varjenja. Varilni šiv je raven in lep, po varjenju ni potrebna enostavna obdelava, varilni šiv je visoke kakovosti, nima por, ga je mogoče natančno nadzorovati, fokusna točka je majhna, natančnost pozicioniranja je visoka in avtomatizacija je enostavna.
Pulzno lasersko varjenje se uporablja predvsem za točkovno in šivno varjenje pločevinastih materialov. Njegov postopek varjenja spada v toplotno prevodno vrsto, kar pomeni, da lasersko sevanje segreva površino obdelovanca in se s toplotno prevodnostjo razprši v material, da nadzoruje valovno obliko, širino, najvišjo moč in frekvenco ponavljanja laserskega impulza ter druge parametre, s čimer se ustvari dobra povezava med obdelovanci. Največja prednost pulznega laserskega varjenja je majhen skupni dvig temperature obdelovanca, majhen obseg toplotnega vpliva in majhna deformacija obdelovanca.
Večina laserskega varjenja z neprekinjenim valovanjem so visokozmogljivi laserji z močjo več kot 500WNa splošno bi se takšni laserji morali uporabljati za plošče nad 1mmNjegov varilni mehanizem je varjenje z globoko penetracijo, ki temelji na učinku luknjice, z velikim razmerjem stranic, ki lahko doseže več kot 5:1, visoko hitrostjo varjenja in majhno toplotno deformacijo. Ima široko paleto uporabe v strojih, avtomobilih, ladjah in drugih industrijah. Obstajajo tudi nekateri nizkoenergijski CW laserji z močmi od deset do sto vatov, ki se pogosto uporabljajo v industriji varjenja plastike in laserskega spajkanja.
Varjenje z neprekinjenim laserjem se v glavnem izvaja z neprekinjenim segrevanjem površine obdelovanca z vlakenskim ali polprevodniškim laserjem. Njegov varilni mehanizem je varjenje z globoko penetracijo, ki temelji na učinku luknjice, z velikim razmerjem stranic in veliko hitrostjo varjenja.
Pulzno lasersko varjenje se uporablja predvsem za točkovno in šivno varjenje tankostenskih kovinskih materialov z debelino manj kot 1mmPostopek varjenja spada v toplotno prevodno vrsto, kar pomeni, da lasersko sevanje segreje površino obdelovanca in se nato s toplotno prevodnostjo razprši v material. Parametri, kot so valovna oblika, širina, najvišja moč in hitrost ponavljanja, ustvarjajo dobro povezavo med obdelovanci. Ima veliko aplikacij v ohišjih izdelkov 3C, litijevih baterijah, elektronskih komponentah, varjenju kalupov in drugih panogah.
Največja prednost pulznega laserskega varjenja je, da je skupni dvig temperature obdelovanca majhen, območje vpliva toplote je majhno in deformacija obdelovanca je majhna.
Lasersko varjenje je talilno varjenje, ki uporablja laserski žarek kot vir energije in vpliva na spoj varjenega spoja. Laserski žarek lahko vodi raven optični element, kot je ogledalo, nato pa ga odsevni fokusni element ali ogledalo projicira na zvarni šiv. Lasersko varjenje je brezkontaktno varjenje, med postopkom ni potreben tlak, vendar je potreben inertni plin za preprečevanje oksidacije staljene taline, občasno pa se uporablja tudi dodajni material. Lasersko varjenje se lahko kombinira z MIG varjenjem za lasersko MIG kompozitno varjenje, s čimer se doseže varjenje z veliko penetracijo, pri čemer je vnos toplote v primerjavi z MIG varjenjem močno zmanjšan.
