لیزر فیبر در مقابل لیزر دایود مستقیم: تفاوت های کلیدی و راهنمای کاربرد

مقدمه

لیزرهای فیبر و دیود مستقیم (نیم رسانا) اکثر تجهیزات صنعتی امروز را نشان می دهند، برش، جوشکاری و تجهیزات سطح درمانی و این دو اغلب اشتباه گرفته می شوند.هر دو منبع حالت جامد هستند، هر دو در طیف مادون قرمز نزدیک تولید می کنند و هر دو پرتوهای خود را از طریق یک فیبر نوری ارسال می کنند.

با این حال، چگونگی ایجاد نور به طور اساسی طول موج، کیفیت پرتو، بهره وری الکتریکی، هزینه سرمایه و کاربردهای خاص هر منبع را تغییر می دهد.این راهنما لیزرهای فیبر و دیود مستقیم را مقایسه می کند تا به شما کمک کند منبع مناسب را با فرآیند تولید خود مطابقت دهید.

چگونه هر منبع شعاع خود را تولید می کند

• لیزر دیود مستقیم:نور به طور مستقیم توسط تراشه های نیمه هادی تولید می شود. جریان از طریق یک اتصال دیود عبور می کند، و فوتون ها بلافاصله ظاهر می شوند. واحدهای صنعتی چندین فرستنده را برای دستیابی به قدرت بالا،تبدیل برق به نور در یک مرحله بدون هیچ واسطه ای.

• لیزر فیبر:این فرآیند با یک بانک دیود پمپ (معمولاً در 808 × 980 نانومتر کار می کند) آغاز می شود.این نور به یک فیبر نوری که از زمین های نادر استفاده می شود، معمولاً یتربیوم، متصل می شود که آن را به یک پرتوی خروجی با شدت بالا در ۱۰۶۴-۱۰۸۰ نانومتر (که معمولاً به عنوان ۱۰۷۰ نانومتر شناخته می شود) تقویت می کندبه دیود پمپ به عنوان سوخت فکر کنید و فیبر دارویی به عنوان موتور.

تفاوت های اساسی در یک نگاه

کیفیت اشعه و طول موج: چرا اهمیت دارد؟

کیفیت پرتو مهم ترین تفاوت بین این دو تکنولوژی را نشان می دهد. چون لیزر فیبر انرژی خود را در یک نقطه میکروسکوپی (ده ها میکروم) متمرکز می کند.به شدت شدید مورد نیاز برای برش تمیز فولاد ضخیم می رسد.، نشان های ریز میکرو تولید می کنند و یک سوراخ قفل پایدار برای جوش عمیق نفوذ را حفظ می کنند.

یک پرتو دیود مستقیم به طور قابل توجهی کمتر درخشان است.که آن را برای پردازش حرارتی یکنواخت به جای برش دقیق یا حکاکی دقیق ایده آل می کند.

طول موج همچنین جذب مواد را در لبه های طیف تعیین می کند. سیستم های دیود نزدیک به IR استاندارد و لیزرهای فیبر به راحتی توسط اکثر فلزات ساختاری جذب می شوند.فلزات بسیار بازتاب دهنده مانند مس و طلابا این حال، رفلکت های نزدیک به IR به شدت باعث پذیرفتن انواع دیود آبی (حدود 450 نانومتر) و سبز برای جوشکاری اجزای بازتاب دهنده در تولید الکترونیک و برقی می شود.

بهره وری و هزینه های عملیاتی

سیستم های دیود مستقیم از نظر الکتریکی کارآمد ترین لیزرهای صنعتی موجود را نشان می دهند که 40 تا 50 درصد از قدرت دیوار را به کمترین هزینه در هر وات به قدرت پرتو قابل استفاده تبدیل می کنند.لیزرهای فیبر کمی پایین تر در 25 تا 40 درصد کارایی هستند زیرا نور باید از یک مرحله تقویت اضافی عبور کند.

با این حال، بهره وری پلاگین دیواری تنها بخشی از داستان را می گوید. یک لیزر فیبر اغلب کارهای با دقت بالا را با مصرف انرژی کلی بسیار کمتر و در زمان کمتری انجام می دهد.به این معنی که هزینه های تولید در هر بخش هنوز هم می تواند به شدت فیبر را مورد حمایت قرار دهد.

هر دو تکنولوژی حالت جامد هستند، که نیاز به پر کردن مجدد گاز، تراز آینه یا لوله های شیشه ای شکننده را از بین می برند. لیزرهای فیبر تقریبا بدون تعمیر و نگهداری هستند.در حالی که دیودهای مستقیم در طول ده ها هزار ساعت کاهش قدرت را نشان می دهند، که ممکن است نیاز به تنظیمات دوره ای پارامتر داشته باشد.

منشاء هر یک

لیزر فیبر را انتخاب کنید وقتی:

• برش ورق فلز:پردازش فولاد نرم، فولاد ضد زنگ و آلومینیوم از طریق ورق نازک و صفحه ضخیم.

• علامت گذاری و حکاکی دقیق:استفاده از شماره های سریال، لوگوها، بارکد ها و کد های UDI بر روی فلزات و پلاستیک.

• جوش عمیق یا جوش سریع:از جمله سیستم های جوش لیزری دستی.

• تمیز کردن با لیزر:حذف زنگ، اکسید، رنگ و پوشش از سطوح فلزی با استفاده از سیستم های پالس.

لیزر دیود مستقیم را انتخاب کنید زمانی که:

• جوش پلاستیکی:انجام جوش انتقال برای محفظه های خودرو، سنسورها و دستگاه های پزشکی.

• جوش و جوش با لیزر:در حال فراهم کردن ورودی حرارتی پایدار و گسترده.

• درمان سطح:استفاده از کاربردهای سخت کردن سطح، پوشش و پیش گرم کردن.

• جوش خودکار منطقه بزرگ:ایجاد بخیه های مقاوم به شکاف با استفاده از اپتیک های خاص شکل گیری پرتو.

قانون عمومي:اگر فرآیند شما نیاز به برش، حکاکی یا جوش عمیق دارد، با لیزر فیبر شروع کنید.اگر برنامه شما بر روی پردازش حرارتی منطقه گسترده متمرکز است که هزینه سرمایه در هر وات از اندازه نقطه خوب بیشتر است، دیود مستقیم مستحق ارزیابی دقیق است.

سوالات عمومی

س: آیا لیزر دیود با دیود های پمپ در داخل لیزر فیبر یکسان است؟

پاسخ: نه کاملاً. دیود های پمپ در لیزر فیبر نور را در 808 × 980 نانومتر تولید می کنند فقط برای انرژی بخشیدن به فیبر دوپ، که سپس پرتو پردازش نهایی را در 1064 × 1080 نانومتر منتشر می کند.یک لیزر دیود مستقیم به طور کامل از محیط فایبر عبور می کند، هدایت نور دیود خام به طور مستقیم به قطعه کار.

س: کدام منبع لیزر برای برش و علامت گذاری فلز بهتر است؟

پاسخ: لیزر فیبر انتخاب قطعی است. شعاع نزدیک محدود به انحراف آن نقطه کوچک و فوق العاده با شدت بالا را ایجاد می کند که برای حاشیه های تمیز و علامت های کنتراست بالا مورد نیاز است.سیستم های دیود مستقیم از روشنایی مورد نیاز برای این برنامه ها فاقد هستند.

س: آیا استفاده از لیزر دیود مستقیم ارزان تر است؟

A: آنها دارای بهره وری بالاتر و هزینه کمتری در هر وات هستند. با این حال، یک پرتو با روشنایی پایین تر ممکن است نیاز به تنظیمات قدرت بالاتر یا زمان پردازش طولانی تر برای برخی از وظایف داشته باشد.همیشه هزینه های تولید در هر بخش را برای برنامه کاربردی خاص خود ارزیابی کنید، نه اینکه تنها بر روی آمار بهره وری الکتریکی تکیه کنید.

انتخاب منبع لیزری مناسب

منبع لیزری که انتخاب می کنید کیفیت، سرعت پردازش و اقتصاد واحد کل عملیات شما را تعیین می کند.ما به خریداران کمک می کنیم تا قبل از سرمایه گذاری این عوامل را ارزیابی کنندمواد هدف، ضخامت و نرخ تولید خود را با تیم مهندسی برنامه های کاربردی ما به اشتراک بگذارید، و ما منبع ایده آل و کلاس قدرت را توصیه می کنیم،با تست نمونه بر روی قطعات واقعی شما.