V průmyslových laserových aplikacích slouží diodový čerpací laserový modul jako „jádro“ laserového systému. Jeho výkon přímo ovlivňuje efektivitu zpracování, životnost zařízení a kvalitu konečného produktu. Vzhledem k široké škále diodových čerpacích laserů dostupných na trhu (například s koncovým čerpadlem, s bočním čerpadlem a s vláknovou vazbou) však lze přesně splnit specifické průmyslové požadavky? Tento článek poskytuje systematickou strategii výběru založenou na technických parametrech a analýze scénářů.
1. Definujte základní požadavky průmyslové aplikace
Před výběrem diodového čerpacího laserového modulu je nezbytné definovat základní parametry daného scénáře aplikace:
① Typ zpracování
- Vysoce výkonné kontinuální zpracování (např. řezání/svařování silných kovů): Upřednostněte stabilitu výkonu (>1 kW) a schopnost odvádět teplo.
- Přesné mikroobrábění (např. vrtání/leptání křehkých materiálů): Vyžaduje vysokou kvalitu paprsku (M² < 10) a přesné řízení pulzů (nanosekundová úroveň). – Dynamické vysokorychlostní zpracování (např. svařování lithiových baterií): Vyžaduje rychlou odezvu (opakovací frekvence v rozsahu kHz). ② Přizpůsobivost prostředí – Drsná prostředí (např. vysoká teplota, prach, vibrace, jako jsou automobilové výrobní linky): Vyžaduje vysokou úroveň krytí (IP65 nebo vyšší) a nárazuvzdornou konstrukci. ③ Dlouhodobé úvahy o nákladech Průmyslová zařízení často běží 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, proto je důležité vyhodnotit elektrooptickou účinnost (>30 %), cykly údržby a náklady na náhradní díly.
2. Vysvětlení klíčových ukazatelů výkonnosti
① Výstupní výkon a kvalita paprsku
- Rozsah výkonu: Průmyslové diodové čerpací laserové moduly se obvykle pohybují od 100 W do 10 kW. Vyberte na základě tloušťky materiálu (např. řezání oceli o tloušťce 20 mm vyžaduje ≥3 kW).
- Kvalita nosníku (faktor M²):
- M² < 20: Vhodné pro hrubé opracování (např. čištění povrchů).
- M² < 10: Vhodné pro přesné svařování/řezání (např. nerezová ocel o tloušťce 0,1 mm). – Poznámka: Vyšší výkon často snižuje kvalitu paprsku; pro optimalizaci zvažte konstrukce s bočním nebo hybridním čerpadlem. ② Elektrooptická účinnost a tepelný management – Elektrooptická účinnost: Přímo ovlivňuje náklady na energii. Upřednostňují se moduly s účinností >40 % (např. diodové laserové moduly jsou 2–3krát účinnější než tradiční moduly s lampovým čerpadlem).
- Konstrukce chlazení: Mikrokanálové kapalinové chlazení (účinnost chlazení >500 W/cm²) je vhodnější pro dlouhodobý provoz s vysokým zatížením než vzduchové chlazení.
③ Spolehlivost a životnost
- MTBF (průměrná doba mezi poruchami): Průmyslové prostředí vyžaduje ≥50 000 hodin.
- Odolnost proti kontaminaci: Utěsněná optická dutina zabraňuje postříkání kovem a vniknutí prachu (stupeň krytí IP67 je ještě lepší).
④ Kompatibilita a škálovatelnost
- Řídicí rozhraní: Podpora průmyslových protokolů, jako jsou EtherCAT a RS485, usnadňuje integraci do automatizovaných výrobních linek.
- Modulární rozšíření: Podpora paralelní konfigurace s více moduly (např. stohování 6 v 1) umožňuje bezproblémové upgrady napájení.
⑤ Vlnová délka a charakteristiky pulzu
- Přizpůsobení vlnové délky:
- 1064 nm: Běžné pro zpracování kovů.
- 532nm/355nm: Vhodné pro přesné zpracování nekovových materiálů, jako je sklo a keramika.
- Pulzní řízení:
- Režim QCW (kvazikontinuální vlna) je ideální pro aplikace s vysokou energií a nízkou frekvencí (např. hluboké gravírování).
- Vysoká opakovací frekvence (úroveň MHz) je vhodná pro vysokorychlostní značení.
3. Vyhněte se běžným úskalím při výběru
- Úskalí 1: „Čím vyšší výkon, tím lépe“ – Nadměrný výkon může způsobit spálení materiálu. Vyvažte výkon a kvalitu paprsku.
- Úskalí č. 2: „Ignorování dlouhodobých nákladů na údržbu“ – Moduly s nízkou účinností mohou časem vést k vyšším nákladům na energii a údržbu, které převáží počáteční úspory.
- Úskalí 3: „Univerzální modul pro každý scénář“ – Přesné a hrubé zpracování vyžadují diferencované návrhy (např. koncentrace dopování, struktura čerpadla).
Lumispot
Adresa: Budova 4, č. 99, Furong 3rd Road, okres Xishan, Wuxi, 214000, Čína
Tel.: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Čas zveřejnění: 10. dubna 2025