파이버 레이저와 다이렉트 다이오드 레이저: 주요 차이점 및 응용 가이드
소개
섬유 레이저와 직접 다이오드 (반도체) 레이저는 오늘날의 산업 표시, 절단, 용접 및 표면 처리 장비의 대부분을 공급하며 두 가지가 종종 혼동됩니다.둘 다 고체 상태의 원천입니다., 둘 다 근 적외선 스펙트럼에서 방출하고, 둘 다 광섬유를 통해 그들의 빔을 전달합니다.
그러나 빛의 생성 방식은 파장, 빔 품질, 전기 효율성, 자본 비용, 그리고 각 소스가 처리할 수 있는 특정 응용 프로그램을 근본적으로 변화시킵니다.이 안내서는 섬유 및 다이렉트 다이오드 레이저를 비교하여 제조 과정에 올바른 소스를 맞추도록 도와줍니다..
각 근원 이 어떻게 자기 빛 을 생산 하는가
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다이오드 레이저:빛은 반도체 칩에 의해 직접 생산됩니다. 전류는 다이오드 연결을 통과하고 광자가 즉시 나오고 있습니다. 산업 단위는 높은 전력을 달성하기 위해 여러 발사자를 쌓습니다.중간 매체 없이 전기를 단 단계로 빛으로 변환하는.
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섬유 레이저:이 과정은 펌프 다이오드 (일반적으로 808~980nm에서 작동) 으로 시작합니다.그 빛은 희토류가 첨가된 광섬유로 짝지어집니다. 보통 이테르비움으로요. 이 섬유는 1064~1080 nm (일반적으로 1070 nm로 통칭되는) 의 고강도 출력 빔으로 증폭됩니다.펌프 다이오드를 연료로 생각하세요. 그리고 도핑 섬유를 엔진으로 생각하세요.
주요 차이점 들 을 한눈 에 살펴보기
| 특징 | 섬유 레이저 | 직접 다이오드 레이저 |
| 빔 생성 | 다이오드 펌프 + 도핑 섬유 가이드 매체 | 다이오드 발사체 는 직접 빛 을 생산 한다 |
| 전형적인 파장 | 1064~1080 nm (유터비움 도핑) | 808~980 nm (내외선 근처); 파란색/녹색 변종 |
| 빔 품질 ($M^2$) | 높은: ~1.1 ~ 3 (거의 difraksion-한정) | 아래쪽: ~10에서 몇 백까지 |
| 초점 | 매우 작고 강도가 높습니다. | 큰 점 또는 직사각형 (올바위 모자) |
| 벽 플러그 효율성 | ~25~40% | ~40~50% |
| 봉사 생활 | 가인 섬유 는 착용 하지 않습니다. 수만 시간 동안 사용 될 수 있는 모듈형 펌프 다이오드 | 방출기는 수만 시간 동안 지속되며 점차적으로 전력이 저하됩니다. |
| 유지보수 | 밀폐, 정렬되지 않은, 낮은 전력에서 공기 냉각 | 간단한 구조; 높은 전력에서 물 냉각이 필요합니다. |
| 와트당 자본비용 | 더 높은 초기 투자 | 시장에서 가장 낮은 와트당 비용 |
| 일반적인 전력 범위 | 20W 표시 시스템 20 kW+ 절단/접속 | 표면 공정에서 수백 와트에서 수십 kW |
| 주요 힘 | 정확성, 밝기, 빔 안정성 | 효율성, 단순성, 넓은 영역의 열보호 |
빔 품질 과 파장: 왜 중요 합니까?
빔 품질은 두 기술 사이의 가장 중요한 차이를 나타냅니다. 왜냐하면 섬유 레이저는 미세한 점 (십 미크론) 에 에너지를 집중하기 때문입니다.얇은 강철을 깨끗하게 절단하는 데 필요한 극도의 강도를 달성합니다., 선명한 마이크로 마크를 생성하고, 깊은 침투 용접을 위한 안정적인 열쇠 구멍을 유지.
다이렉트 다이오드 빔은 현저히 밝기가 낮습니다. 그것은 더 큰 표면을 덮고 더 낮은 전력 밀도,정밀 절단 또는 정밀 새기보다는 균일한 열 처리에 이상적입니다..
파장 또한 스펙트럼 가장자리에서 물질 흡수를 지시합니다. 표준 근IR 다이오드 시스템과 광섬유 레이저는 대부분의 구조 금속에 의해 쉽게 흡수됩니다.구리나 금 같은 반사력이 강한 금속그러나, 전자제품 및 전기 모빌리티 제조에서 반사 부품의 용접을 위해 파란색 (약 450 nm) 및 녹색 다이오드 변종의 채택을 강력하게 이끌고 있습니다.
효율성 및 운영비용
다이렉트 다이오드 시스템은 가장 전기적으로 효율적인 산업용 레이저로, 벽 전력의 40%에서 50%를 가장 낮은 와트당 비용으로 사용할 수 있는 빔 전력으로 변환합니다.광섬유 레이저는 25%에서 40%의 효율에서 약간 낮습니다. 빛이 추가 증폭 단계를 통과해야하기 때문입니다..
그러나 벽 플러그 효율은 이야기의 일부만 설명합니다. 섬유 레이저는 종종 높은 정밀도 작업을 훨씬 적은 총 에너지 소비로 완료하고 더 짧은 시간에,즉, 부품별 생산 비용은 여전히 섬유를 크게 선호할 수 있습니다..
두 기술 모두 고체 상태이며, 가스 재충전, 거울 정렬, 또는 부서지기 쉬운 유리 튜브의 필요성을 제거합니다.직접 다이오드 방출기는 수만 시간 동안 점진적인 전력 감소를 나타냅니다., 주기적인 매개 변수 조정이 필요할 수 있습니다.
각 원천 이 있는 곳
다음 경우에 섬유 레이저 를 선택 합니다.
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금속판 절단:가벼운 철강, 스테인레스 스틸, 알루미늄을 얇은 판과 두꺼운 판으로 가공합니다.
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정밀 표시 및 조각:금속과 플라스틱에 일련 번호, 로고, 바코드 및 UDI 코드를 적용합니다.
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심층 또는 고속 용접:휴대용 레이저 용접 시스템을 포함하여
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레이저 청소:펄스 시스템으로 금속 표면에서 강강, 산화물, 페인트 및 코팅을 제거합니다.
직접 다이오드 레이저를 선택하면:
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플라스틱 용접:자동차 가구, 센서 및 의료기기용 변속 웰딩을 수행합니다.
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레이저 용접 및 용접:안정적이고 넓은 영역의 열 입력을 제공합니다.
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표면 처리:표면 경화, 클래싱 및 사전 가열 응용 프로그램을 처리합니다.
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대면적 자동 용접:특수 빔 모양 광학으로 틈을 견딜 수 있는 톱니를 만드는 것
엄지손가락 규칙:가공 과정 에 절단, 새기, 또는 깊이 침투 하는 용접이 필요하다면, 섬유 레이저 를 사용 하기 시작 하십시오.만약 당신의 응용 프로그램은 광장 열 처리에 초점을 맞추고 있다면, 와트당 자본 비용은 미세한 점 크기를 초과합니다., 다이렉트 다이오드는 면밀히 평가받을 자격이 있습니다.
FAQ
질문: 다이오드 레이저는 섬유 레이저 안의 펌프 다이오드와 같습니까?
A: 전혀 아닙니다. 섬유 레이저의 펌프 다이오드는 808~980 nm의 빛을 생성하여 도핑 섬유를 활성화시킵니다. 이 섬유는 1064~1080 nm의 최종 처리 빔을 방출합니다.직접 다이오드 레이저는 섬유 가이드 매체를 완전히 우회합니다., 원시 다이오드 빛을 직선으로 작업 조각에.
질문: 금속을 절단하고 표시하는 데 어떤 레이저 소스가 더 좋습니까?
A: 섬유 레이저 는 최종 선택 이다. 그 가 거의 반사 제한 된 빔 은 깨끗 한 경과 와 높은 대조적 표기점 에 필요 한 작고 초고 강도 의 점 을 만들어 낸다.직접 다이오드 시스템은 이러한 애플리케이션에 필요한 밝기가 부족합니다.
질문: 직접 다이오드 레이저가 더 저렴할까요?
A: 벽 플러그 효율이 높고 와트당 비용도 낮습니다. 그러나 밝기 낮은 빔은 특정 작업에 더 높은 전력 설정 또는 더 긴 처리 시간을 요구 할 수 있습니다.항상 전기 효율 수치에만 의존하는 대신 특정 응용 프로그램에 대한 부품별 생산 비용을 평가하십시오.
적당한 레이저 원천 을 선택 하는 것
당신이 선택한 레이저 소스는 품질, 처리 속도, 그리고 전체 운영의 단위 경제를 결정합니다.우리는 자본을 투입하기 전에 구매자가 이러한 요소를 평가하는 것을 돕습니다.우리의 응용 엔지니어링 팀과 목표 재료, 두께, 생산률을 공유하고, 우리는 이상적인 소스와 전력 클래스를 추천합니다,실제 부품의 샘플 테스트를 통해 뒷받침됩니다..
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