Импульсный лазер против непрерывного лазера для очистки и сварки
Мы все знаем, что типы лазерных генераторов включают лазеры с непрерывной волной (также известные как лазеры CW) и импульсные лазеры. Как следует из названия, выход лазера с непрерывной волной непрерывен во времени, а источник лазерной накачки непрерывно обеспечивает энергию для генерации лазерного выхода в течение длительного времени, тем самым получая свет лазера с непрерывной волной. Выходная мощность лазеров CW, как правило, относительно низкая, что подходит для случаев, требующих работы лазера с непрерывной волной. Импульсный лазер означает, что он работает только один раз с определенным интервалом. Импульсный лазер имеет большую выходную мощность и подходит для лазерной маркировки, резки, сварки, очистки и дальнометрии. Фактически, с точки зрения принципа работы, все они относятся к импульсному типу, но частота выходных лазерных импульсов лазера с непрерывной волной относительно высока, что не может быть распознано человеческим глазом.
STYLECNC объяснит разницу между этими двумя типами лазеров:
Импульсный лазер против непрерывного лазера
Определение и принцип
1. Если к лазеру добавить модулятор для генерации периодической потери, часть выходного сигнала можно выбрать из такого количества импульсов, что называется импульсным лазером. Проще говоря, лазерный свет, излучаемый импульсным лазером, является лучом за лучом. Это механическая форма, такая как волна (радиоволна/световая волна и т. д.), которая излучается одновременно.
2. В непрерывном лазере свет обычно выводится один раз за полный обход полости. Поскольку длина полости обычно находится в диапазоне от миллиметров до метров, он может выходить много раз в секунду, что называется непрерывным лазером. Проще говоря, непрерывный лазер излучает непрерывно. Источник лазерной накачки непрерывно подает энергию для генерации лазерного излучения в течение длительного времени, тем самым получая непрерывный лазерный свет.
Особенности
1. Благодаря возбуждению рабочего вещества и соответствующей лазерной мощности, лазер непрерывного действия может работать в непрерывном режиме в течение длительного периода времени.
2. Импульсный лазер имеет большую выходную мощность; он подходит для лазерной маркировки, резки, измерения дальности и т. д. Преимущество заключается в том, что общее повышение температуры заготовки невелико, зона теплового воздействия невелика, а деформация заготовки невелика.
Характеристика
1. Лазер непрерывной волны имеет стабильное рабочее состояние, то есть устойчивое состояние. Число частиц каждого энергетического уровня в лазере непрерывной волны и поле излучения в резонаторе имеют стабильное распределение.
2. Импульсный лазер — это лазер, длительность импульса которого составляет менее 0.25 секунды и который срабатывает только один раз с определенным интервалом.
Методы работы
1. Режим работы импульсного лазера — это режим, в котором выходной сигнал лазера является прерывистым и срабатывает только один раз с определенным интервалом.
2. Режим работы лазера с непрерывной волной означает, что выход лазера непрерывен и не прерывается после включения лазера.
Выходная мощность
1. Импульсный лазер имеет большую выходную мощность.
2. Выходная мощность лазеров непрерывного действия обычно относительно низкая.
Пиковая мощность
1. Лазеры непрерывного действия, как правило, могут достигать только величины своей собственной мощности.
2. Импульсный лазер может достигать мощности, во много раз превышающей его собственную. Чем короче ширина импульса, тем меньше тепловой эффект, и больше импульсных лазеров используются в тонкой обработке.
Расходные материалы и обслуживание
1. Импульсный лазерный генератор: требует частого обслуживания, расходные материалы будут доступны позже.
2. Генератор непрерывного лазерного излучения: он практически не требует обслуживания, и на поздней стадии не требуются расходные материалы.
Чистка лазером CW против чистки импульсным лазером
Лазерная чистка это новая технология очистки поверхности материала, которая может заменить традиционную травление, пескоструйную обработку и очистку водяным пистолетом высокого давления. Лазерная очистная машина использует портативную чистящую головку и волоконный лазер, который имеет гибкую передачу, хорошую управляемость, широкий спектр применяемых материалов, высокую эффективность и хороший эффект.
Суть лазерной очистки заключается в использовании характеристик высокой плотности энергии лазера для разрушения загрязняющих веществ, прикрепленных к поверхности подложки, без повреждения подложки. Согласно анализу оптических характеристик очищенной подложки и загрязняющих веществ, механизм лазерной очистки можно разделить на две категории: одна заключается в использовании разницы в скорости поглощения загрязняющих веществ и подложки для определенной длины волны лазерной энергии, так что лазерная энергия может быть полностью поглощена. Загрязняющие вещества поглощаются, так что загрязняющие вещества нагреваются для расширения или испарения. Другой тип заключается в том, что существует небольшая разница в скорости поглощения лазера между подложкой и загрязняющим веществом. Высокочастотный, высокомощный импульсный лазер используется для воздействия на поверхность объекта, а ударная волна заставляет загрязняющее вещество разрываться и отделяться от поверхности подложки.
В области лазерной очистки волоконный лазер стал лучшим выбором для источника света для лазерной очистки благодаря своей высокой надежности, стабильности и гибкости. Как два основных компонента волоконных лазеров, непрерывные волоконные лазеры и импульсные волоконные лазеры занимают доминирующее положение в макроскопической обработке материалов и прецизионной обработке материалов соответственно.
Удаление ржавчины, краски, масла и оксидного слоя с металлических поверхностей в настоящее время является наиболее широко используемой областью лазерной очистки. Удаление плавающей ржавчины требует наименьшей плотности мощности лазера и может быть достигнуто с помощью сверхвысокоэнергетических импульсных лазеров или даже лазеров непрерывной волны с плохим качеством луча. В дополнение к плотному оксидному слою, как правило, необходимо использовать лазер MOPA с почти одномодовой энергией импульса около 1.5 мДж с высокой плотностью мощности. Для других загрязняющих веществ следует выбирать подходящий источник света в соответствии с его характеристиками поглощения света и простотой очистки. STYLECNCСерия машин для лазерной очистки с импульсным и непрерывным лазером подходит для нанесения крупнозернистых пятен сверхбольшой энергии и мелкозернистых пятен высокой энергии соответственно.
При одинаковых условиях мощности эффективность очистки импульсных лазеров намного выше, чем у лазеров непрерывной волны. В то же время импульсные лазеры могут лучше контролировать подачу тепла и предотвращать слишком высокую температуру подложки или микроплавление.
Лазеры непрерывного действия имеют преимущество в цене и могут компенсировать разницу в эффективности с импульсными лазерами за счет использования мощных лазеров, однако мощные лазеры непрерывного действия имеют больший подвод тепла и наносят больший ущерб подложке.
Поэтому между ними существуют принципиальные различия в сценариях применения. При высокой точности необходимо строго контролировать нагрев подложки, а сценарии применения, требующие неразрушающего воздействия подложки, например, пресс-формы, должны выбирать импульсный лазер. Для некоторых крупных стальных конструкций, труб и т. д. из-за большого объема и быстрого рассеивания тепла требования к повреждению подложки не высоки, и можно выбрать лазеры непрерывного излучения.
Лазерная сварка CW против импульсной лазерной сварки
Лазерная сварка заключается в использовании высокоэнергетических лазерных импульсов для локального нагрева материала на небольшой площади. Энергия лазерного излучения распространяется внутрь материала посредством теплопроводности, и материал расплавляется, образуя определенную расплавленную ванну. Лазерная сварка является одним из важных аспектов применения технологии лазерной обработки материалов. Лазерные сварочные аппараты в основном делятся на импульсную лазерную сварку и непрерывную лазерную сварку.
Лазерная сварка в основном предназначена для сварки тонкостенных материалов и прецизионных деталей и может осуществлять точечную сварку, стыковую сварку, прерывистую сварку, герметизирующую сварку и т. д. с высоким соотношением сторон, малой шириной шва, малой зоной термического влияния, малой деформацией и высокой скоростью сварки. Сварочный шов ровный и красивый, не требует простой обработки после сварки, сварной шов высокого качества, не имеет пор, может точно контролироваться, пятно фокусировки мало, точность позиционирования высокая, и его легко реализовать в автоматизации.
Импульсная лазерная сварка в основном используется для точечной сварки и сварки швов листовых металлических материалов. Ее процесс сварки относится к типу теплопроводности, то есть лазерное излучение нагревает поверхность заготовки и рассеивается в материале посредством теплопроводности для управления формой волны, шириной, пиковой мощностью и частотой повторения лазерного импульса и другими параметрами. , чтобы сформировать хорошее соединение между заготовками. Самым большим преимуществом импульсной лазерной сварки является то, что общее повышение температуры заготовки невелико, диапазон теплового воздействия невелик, а деформация заготовки невелика.
Большинство лазеров непрерывной лазерной сварки — это мощные лазеры с мощностью более 500 Вт. Как правило, такие лазеры следует использовать для пластин толщиной более 1 мм. Их механизм сварки — это сварка с глубоким проникновением, основанная на эффекте точечного отверстия, с большим соотношением сторон, которое может достигать более 5:1, высокой скоростью сварки и небольшой тепловой деформацией. Он имеет широкий спектр применения в машиностроении, автомобилестроении, судостроении и других отраслях промышленности. Существуют также некоторые маломощные лазеры непрерывного действия с мощностью от десятков до сотен Вт, которые широко используются в отраслях сварки пластмасс и лазерной пайки.
Сварка непрерывным лазером в основном выполняется путем непрерывного нагрева поверхности заготовки волоконным лазером или полупроводниковым лазером. Механизм сварки представляет собой сварку с глубоким проникновением, основанную на эффекте точечного отверстия, с большим соотношением сторон и высокой скоростью сварки.
Импульсная лазерная сварка в основном используется для точечной сварки и сварки швов тонкостенных металлических материалов толщиной менее 1 мм. Процесс сварки относится к типу теплопроводности, то есть лазерное излучение нагревает поверхность заготовки, а затем посредством теплопроводности рассеивается в материале. Такие параметры, как форма волны, ширина, пиковая мощность и частота повторения, обеспечивают хорошее соединение между заготовками. Он имеет большое количество применений в оболочках продуктов 3C, литиевых батареях, электронных компонентах, сварке для ремонта пресс-форм и других отраслях.
Самым большим преимуществом импульсной лазерной сварки является то, что общее повышение температуры заготовки невелико, зона термического воздействия невелика, а деформация заготовки невелика.
Лазерная сварка — это сварка плавлением, которая использует лазерный луч в качестве источника энергии и воздействует на соединение свариваемой детали. Лазерный луч может направляться плоским оптическим элементом, таким как зеркало, а затем проецироваться на сварной шов отражающим фокусирующим элементом или зеркалом. Лазерная сварка — это бесконтактная сварка, во время операции не требуется давления, но требуется инертный газ для предотвращения окисления расплавленной ванны, а также иногда используется присадочный металл. Лазерную сварку можно комбинировать со сваркой MIG для формирования лазерной композитной сварки MIG для достижения сварки с большим проплавлением, а подвод тепла значительно снижен по сравнению со сваркой MIG.