Волоконный лазер в промышленности

Применение ядерного оружия мгновенно и кардинально изменило весь мир. Применение лазерного излучение изменяло мир постепенно, но тоже кардинально. Применение волоконного лазера мгновенно и кардинально изменило всю лазерную промышленность.

Для волоконных лазеров используют оптически активное или кварцевое волокно, которое легируют редкоземельными элементами.  Генерация излучения происходит непосредственно в волокне и по нему же передается к месту обработки материала. Производители волоконного лазера смогли убрать недостатки газовых и твердотельных лазеров, поэтому перечислим его преимущества:

1. Самый высокий энергетический КПД у лазеров

КПД питания волоконного лазера может достигать 70%, что вдвое больше всех остальных лазеров.

2. Лучшее качество луча и транспортировка излучения

Качество профиля луча остаётся  почти всегда одинаковым. Волоконный лазер имеет оптимальную длину волны  с качеством выходного пучка излучения ТЕМ00. Такая длина волны и одномодовый режим позволяет передавать по волокну излучение на большие расстояния без потерь. Такое излучение можно отлично управлять и фокусировать в очень маленькую точку и направлять в любые труднодоступные места бесконтактным методом при малой расходимости луча.

3. Частота, длительности и мощность импульсов

Высокая частота повторения импульсов с оптимизированной длительности импульсов со стабильной выходной мощности  позволяют выполнять любые задачи по сварке, маркировке и резке. Для высокого качества и высокой прочности сварного шва и маркировки требует исключительно стабильной выходной мощности лазерного излучения (флуктуация 1%). Слишком большая мощность может привести к большой глубине проплавления и перфорации материала, а слишком малая мощность – к недостаточной прочности сварки. Волоконные лазеры  позволяют достичь желаемого качества сварки  с гладкими сварными швами без пустот, каверн и разрушений. Лазерный «тоненький» луч попадает именно в зону обрабатываемого сварного шва и не нагревает рядом расположенную поверхность. Излучение  волоконного лазера очень интенсивно поглощается различными металлами даже с большим коэффициентом отражения.

4. Низкие эксплуатационные расходы и обслуживание

Технологически такой лазер удобен тем, что не требует обслуживания, наладки, чистки, юстировки. Он может быть размещен в любом помещении, поскольку не требует особых условий влажности, чистоты воздуха. Волоконный лазер компактен, поэтому устройства, его содержащие имеют небольшие размеры. он обладает малой теплоотдачей, для которой достаточно воздушного охлаждения. Минимальные время и затраты на  пусконаладку. Отдельно следует выделить компактность установок.

5. Большая надёжность,  срок службы

Волоконный лазер имеет большой срок службы, поскольку диоды и волокно в нем не испытывают большой нагрузки. Наработка на отказ от 30 до 50 тыс. часов. Среднее время – 100 тыс. часов до выхода элемента накачки лазера из строя.

6. Универсальность лазерного источника

При изменении вашего производства волоконный лазер легко переориентировать и модернизировать на другой технологический процесс. При этом можно увеличить мощность установив дополнительные блоки накачки. Существует возможность создания излучателей высокой мощности  путем объединения излучений нескольких волоконных лазеров в одно.

7. Кадры решают все

Вам не потребуются высококвалифицированные специалисты в области лазерной оптики, высокоточной электроники и вакуумных систем. В волоконном лазере нет никаких сменных элементов, нет лазерных зеркал, которые требуется настраивать, юстировать. Оператор лазерной установки на компьютере задает  нужные параметры и выводит излучение с нужной мощностью в нужное место.

Вместо эпилога

Итог многолетнего использования волоконного лазера в промышленности следующий: «Волоконный лазер один из самых удобных, универсальных, надежных и производительных лазеров из когда-либо созданных»