Láseres de alta potencia en aplicaciones industriales

Con el desarrollo de la tecnología de chip semiconductor y la tecnología óptica, la potencia de salida de los láseres semiconductores se ha mejorado continuamente, la calidad del haz se ha mejorado significativamente y se han obtenido más aplicaciones en el campo industrial. En la actualidad, la potencia de salida y la calidad del haz de los láseres semiconductores industriales de alta potencia han superado a los láseres YAG bombeados por lámpara y están cerca de los láseres YAG bombeados por semiconductores. Los láseres semiconductores se han aplicado gradualmente a soldaduras de plástico, revestimientos y aleaciones, tratamientos térmicos de superficies, soldaduras de metales, etc., y también han progresado en algunas aplicaciones en el marcado y corte.

(1) Soldadura de plástico por láser

El haz del láser semiconductor es un haz de superficie plana, y la distribución espacial de la intensidad de la sección transversal es relativamente uniforme. Comparado con el láser YAG, el láser semiconductor puede lograr una mejor uniformidad y calidad de soldadura en aplicaciones de soldadura de plástico y puede realizar una soldadura de costura extensa. Las aplicaciones de soldadura no requieren requisitos de alta potencia para los láseres semiconductores, normalmente de 50 a 700 W, calidad de haz inferior a 100 mm / m, y tamaño de punto de 0,5 a 5 mm. La soldadura con esta técnica no daña la superficie de la pieza. El calentamiento local reduce la tensión térmica en la pieza de plástico, evita daños en los componentes electrónicos incrustados y evita la fusión del plástico. Al optimizar las materias primas y los pigmentos, la soldadura de plástico por láser puede lograr diferentes colores sintéticos. En la actualidad, los láseres semiconductores se han utilizado ampliamente para soldar contenedores sellados, carcasas de componentes electrónicos, piezas de automóviles y diversos componentes de plástico.

(2) Láser de revestimiento y tratamiento térmico de superficies

El tratamiento térmico de la superficie o el revestimiento parcial de piezas metálicas con altos requisitos de resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión es una aplicación esencial de los láseres semiconductores en el procesamiento. A nivel internacional, los láseres semiconductores para el revestimiento con láser y el tratamiento térmico de superficie tienen una potencia de 1 a 6 kW, una calidad de haz de 100 a 400 mm / Mrad y un tamaño de punto de 2 x 2 mm 2 a 3 x 3 mm 2 o 1 x 5 mm 2. En comparación con otros láseres, las ventajas del revestimiento y el tratamiento térmico de la superficie con un rayo láser semiconductor son una alta eficiencia electro-óptica, una alta tasa de absorción de material, un bajo costo de mantenimiento, una forma rectangular del lugar y una distribución de intensidad de luz uniforme. En la actualidad, el revestimiento láser semiconductor y el tratamiento térmico de superficie se han utilizado ampliamente en energía eléctrica, petroquímica, metalurgia, acero, maquinaria y otros campos industriales, y se han convertido en uno de los medios críticos para la preparación de nuevos materiales, la fabricación rápida y directa de piezas metálicas. y remanufactura verde de piezas metálicas averiadas.

(3) Soldadura láser de metal

Los láseres semiconductores de alta potencia tienen muchas aplicaciones en la soldadura de metales. Las aplicaciones van desde la soldadura por puntos de precisión en la industria automotriz hasta la soldadura por conducción térmica de materiales de producción y la soldadura axial de tuberías. El láser semiconductor utilizado para la soldadura de chapa metálica implica una potencia de 300 a 3000 W, una calidad de haz de 40 a 150 mm / Mrad, un tamaño de punto de 0,4 a 1,5 mm y un grosor del material de unión de 0,1 a 2,5 mm. Debido a la baja entrada de calor, la distorsión de la pieza se mantiene al mínimo. Los láseres semiconductores de alta potencia pueden soldarse a altas velocidades, y las soldaduras son suaves y hermosas. Tienen ventajas únicas en el ahorro de mano de obra durante y después de la soldadura y son muy adecuados para las diferentes necesidades de la soldadura industrial. Reemplazará gradualmente los métodos tradicionales de soldadura.

(4) Marcado láser

La tecnología de marcado láser es una de las aplicaciones esenciales para el procesamiento láser. Los láseres utilizados actualmente son los lásers YAG, los láseres de CO2 y los láseres de bomba de semiconductores. Sin embargo, con la mejora de la calidad de los rayos láser semiconductores, las máquinas de marcado láser de semiconductores han comenzado a utilizarse en el campo de marcado. LIMO de Alemania ha introducido una calidad de haz de 5 mm? El láser semiconductor de salida directa de 50W de Mrad y el láser semiconductor de 25W de salida acoplada de fibra de 50 μm han cumplido con los requisitos de potencia de salida y calidad de haz del láser para aplicaciones de marcado.

(5) Corte laser

La aplicación de tubos láser de CO2 en el campo del corte comenzó tarde. Apoyado por el programa "Sistema de Láser Semiconductor Modular" (MDS) del Ministerio de Educación e Investigación de Alemania, el Instituto Alemán de Investigación y Desarrollo en 1980 desarrolló una máquina de corte por láser de semiconductores con una potencia de 800 W, que puede cortar placas de acero de 10 mm de espesor y Velocidad cortante. Es 0.4m / min.

En general, los láseres de alta potencia son cada vez más utilizados en la industria. Desarrollaremos muchos productos nuevos en 2019 para satisfacer las necesidades de personalización industrial.