Der Faserlaser-Gravierer kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Faserlaserschneidmaschinen können problemlos verschiedene Wellenlängen erzeugen, um Metalle und Nichtmetalle zu schneiden. Sie können auch zum Schneiden, Markieren, Schweißen, Reinigen, Strukturieren, Bohren usw. eingesetzt werden. Faserlaser-Maschinen sind im Leben allgegenwärtig.
Was sind Faserlaser?
Faserlaserschneidmaschinen entstehen, wenn Faserlaser als Lösung entwickelt werden. Die Faserlaserschneidmaschine ist das Werkzeug, das die Arbeit verrichtet, und Faserlaser sind das Gerüst für das integrierte Werkzeug. Die grundlegendsten Anwendungen der Lasermaschine.
- Lasersicherheit und Rauchabsaugung sorgen dafür, dass die Arbeiter völlig sicher sind.
- Mechanische Komponenten werden eingesetzt, um Tätigkeiten zu automatisieren oder die Arbeit des Bedieners zu erleichtern.
- Laserverfahren sind auf bestimmte Aufgaben zugeschnitten.
Das Verstärkungsmedium eines Faserlasers ist ein Glasfaserkern. Sie können aus Lanthanid-Seltenerdelementen in Glasfaserkabeln bestehen. Die Faserdotierstoffe werden ausgewählt und in einen Glasfaserkern dotiert, der hochrein ist. Auf diese Weise lassen sich die gewünschte Laserwellenlänge und -leistung erzielen. Faserlaser werden häufig mit Ytterbium- und Erbium-Komponenten betrieben.
Vorteile der Verwendung von Faserlasern
Faserlaser werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, z. B. in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Schmuckindustrie, der Holzindustrie usw. Im Folgenden wird kurz auf die Vorteile eines Faserlasergravierers eingegangen.
Kompaktheit
Die Faserlaserschneidmaschine hat eine kleine Stellfläche und eine kompakte Struktur. Sie können die richtige Größe Faserlaserschneidmaschine finden, egal wie groß Ihr reservierter Bereich ist. Dies ist ideal für viele Umgebungen, in denen der Platz in der Fertigung knapp ist.
Materialvielfalt
Faserlaser können mit vielen verschiedenen Materialien arbeiten: mit Metallen wie Aluminium, Eisen, Messing, Edelstahl, Titan usw. und mit Nichtmetallen wie Glas, Acryl, Gummi usw.
Geringe Kosten
Faserlaser sind hervorragend geeignet, um Kosten zu senken. Sie sind eine kosteneffiziente Option mit geringem Wartungsaufwand und hoher Investitionsrentabilität. Faserlaser sind auch energieeffizienter als herkömmliche Industriemaschinen. Dies trägt dazu bei, die Betriebskosten zu senken und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck zu verringern.
Wofür werden Faserlaser eingesetzt?
1. Der wichtigste Vorteil eines Faserlasers ist seine hohe Stabilität.
Normalerweise benötigen wir eine Faser, um einen Laserstrahl sicher zu bewegen, wenn wir ihn aussenden wollen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ihn zwischen Spiegeln zu reflektieren, was allerdings eine äußerst präzise Ausrichtung erfordert. Der Laserstrahl muss in den winzigen Kern der Faser eingekoppelt werden, was schwierig ist und eine genaue Kontrolle erfordert. Daher sind herkömmliche Laser äußerst empfindlich gegenüber Stößen oder Schlägen, und wenn die Optik einmal nicht mehr ausgerichtet ist, ist eine spezielle Einstufung erforderlich. Faserlaser hingegen erzeugen den Strahl im Inneren der Faser und übertragen ihn ohne komplizierte oder empfindliche Optik. Das macht sie extrem stabil und einfach zu bedienen.
2. Die hervorragende Strahlqualität von Faserlasern ist der zweite Grund, warum sie hilfreich sind.
Der Strahl kann in einem winzigen Faserkern erzeugt und eingeschlossen werden. Das bedeutet, dass der Strahl äußerst gerade ist und in der Praxis auf einen sehr kleinen Punkt fokussiert werden kann. Je kleiner der Punkt, desto besser schneidet der Laser, aber diese Qualität ist für viele Laseranwendungen erforderlich.
3. Faserlaser werden immer leistungsfähiger.
Faserlaser mit einer Ausgangsleistung von bis zu 1.000 Watt (1 kW). Das ist stark genug, um einen Zoll Stahl zu durchtrennen!
4. Sie sind unglaublich effizient und leicht zu kühlen, was der vierte Grund ist.
Andere Laser wandeln vielleicht nur einen winzigen Teil der Eingangsleistung um, aber Faserlaser können 70-80% der Eingangsleistung der Pumpquelle umwandeln. Energieeinsparungen bedeuten auch, dass weniger Energie in Wärme umgewandelt wird. Die Fasern können sehr lang sein, und die Wärme wird über die gesamte Länge des Fadens verteilt, so dass er nicht überhitzt und bricht. Bei Erwärmung verändern fast alle Materialien ihre optischen Eigenschaften, was die Strahlqualität beeinträchtigt.
Welche Arten von Faserlasern gibt es?
Die folgenden Merkmale können zur Klassifizierung von Faserlasern im Allgemeinen verwendet werden.
Laserleistung:
Das Material, aus dem die Laserquelle besteht, beeinflusst Faserlaser. Denn sie erzeugen unterschiedliche Wellenlängen. Alle diese Laser können für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden.
Die durchschnittliche Laserstrahlleistung wird in Watt gemessen. Sie wird nach Laserleistung angegeben. Sie können einen 20-W-Faserlaser, einen 50-W-Faserlaser usw. haben. Laser mit höherer Leistung erzeugen schneller mehr Energie als Laser mit geringerer Leistung.
Betriebsmodi:
Der Laserstrahl wird bei verschiedenen Lasertypen auf unterschiedliche Weise freigesetzt. Bei gepulsten Faserlasern, wie z. B. “gütegeschalteten”, “verstärkungsgeschalteten” und “modengekoppelten” Lasern, wird der Laserstrahl mit einer bestimmten Wiederholfrequenz gepulst, um eine hohe Spitzenleistung zu erzielen. Sie können auch kontinuierlich arbeiten, d. h. sie können kontinuierlich die gleiche Energiemenge aussenden (Dauerstrich-Faserlaser).
Modus:
Die Größe des Faserkerns (wo das Licht hingeht) in der Faser kann als Modus bezeichnet werden. Singlemode-Faserlaser und Multimode-Faserlaser sind die beiden Modalitäten. Singlemode-Laser haben in der Regel einen größeren Kerndurchmesser (in der Regel zwischen 50 und 100 Mikrometer), während Multimode-Laser in der Regel zwischen 8 und 9 Mikrometer groß sind. Single-Mode-Laser übertragen das Laserlicht mit höherer Effizienz und besserer Strahlqualität. Die durchschnittliche Leistung eines Laserlichtstrahls wird in Watt gemessen. Sie entspricht einem 20-W-Faserlaser, einem 50-W-Faserlaser oder einem 50-W-Laser.
Es gibt viele Klassifizierungen von Faserlasern.
Bitte klicken Sie auf die folgenden Links, um Beispiele für den Einsatz von Faserlasern in Produkten zu sehen.
- Faserlaser-Markierungsmaschine
- UV-Laserbeschriftungsgerät
- CO2-Laserbeschriftungsmaschine
- CO2-Laserschneidmaschine
- Fliege Laserbeschriftungsmaschine
- Tragbarer Mini-Lasergravierer
- Präzisions-Laserschneidmaschine
- Laserschweißmaschine
- Laser-Reinigungsmaschine
- Ultraschall-Schweißmaschine
- Laserverbrauchsmaterial und Zubehör
- Laser-Rauchreiniger
Was ist der Unterschied zwischen einem Faserlaser und einem CO2-Laser?
Die Quelle, die den Laserstrahl erzeugt, ist der Hauptunterschied zwischen Faser- und CO2-Lasern. Quarzglas und Seltene Erden bilden die Laserquelle. Die Laserquelle eines CO2-Lasers ist ein Gasgemisch aus Kohlendioxid. Faserlaser werden aufgrund des Zustands ihrer Quelle als Festkörperlaser eingestuft, während CO2-Laser als gasförmige Laser gelten. Mit diesen Laserquellen werden unterschiedliche Wellenlängen erzeugt. Faserlaser erzeugen zum Beispiel kürzere Wellenlängen, von denen einige zwischen 780 und 2200 nm liegen. Längere Wellenlängen können mit CO2-Lasern erzeugt werden, die typischerweise zwischen 9.600 und 10.600 nm liegen.
Aufgrund ihrer unterschiedlichen Wellenlängen können sie für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden. In der Metallbearbeitung werden zum Beispiel häufig Faserlaser mit 1064 nm eingesetzt. Eine bemerkenswerte Ausnahme ist das Laserschneiden, da CO2-Laser in der Regel besser für das Schneiden von Metallen geeignet sind. Auch organische Materialien sprechen gut auf CO2-Laser an.
Was sind Laserparameter?
Die von allen Lasern und Laseranwendungen verwendeten Parameter sind nicht die gleichen. Laserschneiden und Lasermarkieren erfordern beispielsweise unterschiedliche Einstellungen. Einige Faktoren sind jedoch für alle Faserlaser gleich. Im Folgenden finden Sie eine Liste der wahrscheinlichsten Szenarien, denen Sie begegnen werden:
Bild mit freundlicher Genehmigung des National Institute of Standards and Technology
Betriebsart
Die Art und Weise, in der der Laserstrahl freigesetzt werden kann, wird als Betriebsart bezeichnet. Faserlaser arbeiten in der Regel in einem von zwei Modi: kontinuierliche Welle oder gepulst.
Eine kontinuierliche, ununterbrochene Laserstrahlabgabe im Dauerstrichbetrieb. Dies ist für Anwendungen wie Laserschweißen und Laserschneiden geeignet.
In der gepulsten Betriebsart werden kurze Impulse mit einer bestimmten Wiederholfrequenz abgegeben. Die höhere Spitzenleistung des gepulsten Laserstrahls eignet sich hervorragend für die Lasergravur und das Laserreinigen.
Die Parameter für dieses Modell lauten wie folgt.
- Impulsenergie: Dies bezieht sich auf die Anzahl der Millijoule in jedem Impuls. Ein Impuls enthält normalerweise 1 mJ Energie.
- Die Impulsdauer ist die Dauer der einzelnen Impulse. Sie wird auch als Impulsbreite und Impulslänge bezeichnet. Die Maßeinheit ist Millisekunden. Die Spitzenleistung ist höher, wenn kürzere Pulse die gleiche Energiemenge in kürzerer Zeit konzentrieren. Alle Einheiten der Pulsdauer sind Mikrosekunden, Nanosekunden, Pikosekunden und Femtosekunden.
- Impulswiederholgeschwindigkeit: Dies ist die Anzahl der Impulse, die pro Sekunde ausgelöst werden können. Man kann sie auch Pulsfrequenz nennen und in kHz messen. 100.000 Pulse pro Sekunde entsprechen 100 kHz.
Strom
Die Laserleistung ist die Menge an Energie, die ein Laser in einer Sekunde erzeugen kann. “Mittlere Leistung” und “Ausgangsleistung” sind andere Bezeichnungen für diese Leistung.
Die Spitzenleistung, die ein separater Parameter ist, kann auch bei gepulsten Lasern angegeben werden. Die Spitzenleistung eines einzelnen Impulses ist die Energiemenge, die er abgeben kann. Ein gepulster Faserlaser mit einer Leistung von 100 W kann beispielsweise ohne weiteres eine Spitzenleistung von 10 000 W erreichen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich die Energie bei gepulsten Lasern im Gegensatz zu Dauerstrichlasern nicht gleichmäßig über die Zeit verteilt.
Qualität der Strahlen
Die Strahlqualität bestimmt, wie nahe der Strahl an einem Gaußschen Strahl ist. Dies ist für praktische Anwendungen wichtig, da es den Konzentrationsgrad des Laserstrahls angibt.
Eine perfekte Strahlqualität wird mathematisch als M 2 = 1 ausgedrückt. Ein gut fokussierter Laserstrahl bündelt mehr Energie in einem kleineren Bereich. Für die Lasergravur und das Laserreinigen ist ein qualitativ hochwertiger Laserstrahl erforderlich, während für das Laserschweißen und andere Anwendungen, bei denen kein Abtrag erforderlich ist, eine geringere Strahlqualität ausreicht.