Láseres de fibra: todo lo que necesita saber

El grabador láser de fibra se utiliza en una amplia gama de aplicaciones. Las máquinas de corte por láser de fibra pueden producir fácilmente diferentes longitudes de onda para cortar metales y no metales. También pueden usarse ampliamente para cortar, marcar, soldar, limpiar, texturizar, taladrar, etc. Las máquinas láser de fibra son omnipresentes en la vida.

Laser Cutting machine
¿Qué son los láseres de fibra?
Las máquinas de corte por láser de fibra crean cuando los láseres de fibra se desarrollan para ser utilizados como una solución. La máquina de corte por láser de fibra es la herramienta que hace el trabajo, y los láseres de fibra son el marco para la herramienta integrada. Las aplicaciones más básicas de la máquina láser.
  1. La seguridad del láser y la extracción de humos garantizan que los trabajadores estén completamente seguros.
  2. Se incluyen componentes mecánicos para automatizar actividades o facilitar el trabajo del operador.
  3. Los procedimientos con láser se adaptan a tareas específicas.
El medio de amplificación de un láser de fibra es un núcleo de fibra óptica. Pueden componerse de elementos de tierras raras lantánidos en cables de fibra óptica. Los materiales dopantes de fibra se eligen y dopan en un núcleo de fibra de vidrio que es ultrapuro. Esto permite lograr la longitud de onda del láser y el nivel de potencia elegidos. Los láseres de fibra se utilizan a menudo con componentes de iterbio y erbio.

Ventajas de usar láseres de fibra

Los láseres de fibra se utilizan en una amplia gama de industrias, incluidas la automotriz, aeroespacial, médica, joyería, madera, etc. A continuación, hablaremos brevemente sobre las ventajas de un grabador láser de fibra.
compacidad
La máquina de corte por láser de fibra ocupa poco espacio y tiene una estructura compacta. Puede encontrar la máquina de corte por láser de fibra del tamaño correcto sin importar cuán grande sea su área reservada. Esto es ideal en muchos entornos donde el espacio de fabricación es escaso.
Diversidad de materiales
Los láseres de fibra pueden trabajar con muchos materiales diferentes: metales como aluminio, hierro, latón, acero inoxidable, titanio, etc., y no metales como vidrio, acrílico, caucho, etc.
Bajo costo
Los láseres de fibra son excelentes para reducir costos. Son una opción rentable con bajos gastos de mantenimiento y un alto retorno de la inversión. Los láseres de fibra también son más eficientes energéticamente que la maquinaria industrial tradicional. Esto ayuda a reducir los gastos operativos al mismo tiempo que reduce la huella ambiental.

¿Cuáles son los usos de los láseres de fibra?

1. El beneficio más significativo de un láser de fibra es su alta estabilidad.
Normalmente necesitamos una fibra para mover con seguridad un rayo láser cuando queremos emitir uno. Otra opción es reflejarlo entre espejos, aunque esto requiere una alineación extremadamente precisa. El rayo láser debe acoplarse al diminuto núcleo de la fibra, lo cual es difícil y requiere un control delicado. Como resultado, los láseres típicos son extremadamente sensibles a ser golpeados o golpeados, y una vez que la óptica está desalineada, se requiere una categorización especializada. Por otro lado, los láseres de fibra generan el haz dentro de la fibra y lo transmiten sin el uso de ópticas complicadas o sensibles. Esto lo hace extremadamente estable y simple de operar.
2. La gran calidad del haz de los láseres de fibra es la segunda razón por la que son útiles.
El haz puede crear y contener dentro de un pequeño núcleo de fibra. Esto significa que el haz es extremadamente recto y puede enfocarse en un punto muy pequeño en la práctica. Cuanto más pequeño es el punto, por ejemplo, mejor corta el láser, pero esta calidad es necesaria para muchas aplicaciones de láser.
3. Los láseres de fibra son cada vez más potentes.
Láseres de fibra con una potencia de salida superior a los 1000 vatios (1kW). ¡Esto es lo suficientemente poderoso como para cortar una pulgada de acero!
4. Son increíblemente eficientes y fáciles de enfriar, que es la cuarta razón.
Otros láseres pueden convertir solo una pequeña parte de la entrada de energía, pero los láseres de fibra pueden convertir entre el 70 y el 80 % de la entrada de energía de la fuente de bombeo. El ahorro de energía también significa que se convierte menos energía en calor. Las fibras pueden ser muy largas y el calor viaja a lo largo del hilo, evitando que se sobrecaliente y se rompa. Cuando se calientan, casi todos los materiales cambian sus características ópticas, lo que afecta la calidad del haz.

¿Qué tipos de láseres de fibra existen?

¿Qué tipos de láseres de fibra existen?

fiber laser cutter
Potencia láser:
El material que se utiliza para mezclar la fuente de láser influye en los láseres de fibra. Porque producen distintas longitudes de onda. Todos estos láseres pueden emplearse para diferentes aplicaciones.
La potencia promedio del rayo láser se mide en vatios. Se denota por la potencia del láser. Puede tener un láser de fibra de 20 W, un láser de fibra de 50 W, etc. Los láseres con potencias más altas producen más energía más rápido que los láseres con potencias más bajas.
high peak power
Modos de operacion:
El rayo láser se libera de varias maneras por diferentes tipos de láseres. Los láseres de fibra pulsada, como los láseres de «conmutación q», «conmutación de ganancia» y «bloqueo de modo», pueden hacer que su rayo láser sea pulsado a una frecuencia de repetición específica para lograr una potencia máxima alta. También pueden ser continuos, lo que significa que pueden enviar la misma cantidad de energía de forma continua (láseres de fibra de onda continua).
Laser Cutting Machine
Modo:
El tamaño del núcleo de la fibra (donde va la luz) en la fibra puede denominarse modo. Los láseres de fibra monomodo y los láseres de fibra multimodo son las dos modalidades. Los láseres monomodo suelen tener un diámetro de núcleo más grande (normalmente entre 50 y 100 micras), mientras que los láseres multimodo suelen tener entre 8 y 9 micras. Los láseres monomodo transmiten luz láser con mayor eficiencia y mejor calidad de haz. La potencia promedio de un haz de luz láser se mide en vatios. Hace un láser de fibra de 20W, un láser de fibra de 50W o un láser de 50W.
Hay muchas clasificaciones de láseres de fibra.
Haga clic en los siguientes enlaces para ver ejemplos de láseres de fibra en productos.
  1. Máquina de marcado láser de fibra
  2. Máquina de marcado láser UV
  3. Máquina de marcado láser de CO2
  4. Máquina de corte por láser de CO2
  5. Máquina de marcado láser de moscas
  6. Mini grabador láser portátil
  7. Máquina de corte por láser de precisión
  8. Máquina de soldadura láser
  9. Máquina de limpieza láser
  10. Máquina de soldadura ultrasónica
  11. Accesorios y consumibles láser
  12. Purificador de humo láser

¿Cuál es la diferencia entre un láser de fibra y un láser de CO2?

La fuente que produce el rayo láser es la principal distinción entre los láseres de fibra y de CO2. El vidrio de cuarzo y los elementos de tierras raras componen la fuente de láser. La fuente de láser de un láser de CO2 es una mezcla de gases que comprende dióxido de carbono. Los láseres de fibra se clasifican como láseres de estado sólido debido al estado de su fuente, mientras que los láseres de CO2 se clasifican como láseres gaseosos. Estas fuentes de láser producen diferentes longitudes de onda. Los láseres de fibra, por ejemplo, producen longitudes de onda más cortas, algunas que van desde 780 a 2200 nm. Se pueden producir longitudes de onda más largas utilizando láseres de CO2, que normalmente oscilan entre 9.600 y 10.600 nm.
Se pueden emplear para diversas aplicaciones debido a sus diversas longitudes de onda. Las actividades de procesamiento de metales, por ejemplo, utilizan con frecuencia láseres de fibra de 1064 nm. El corte por láser es una excepción notable, ya que los láseres de CO2 suelen ser más adecuados para cortar metales. Los materiales orgánicos también responden fuertemente a los láseres de CO2.

¿Qué son los parámetros del láser?

Los parámetros utilizados por todos los láseres y aplicaciones láser no son los mismos. El corte por láser y el marcado por láser, por ejemplo, requieren ajustes distintos. Sin embargo, algunos factores son comunes a los láseres de fibra. Aquí hay una lista de los escenarios más probables que encontrará:

laser parameter

Imagen cortesía del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología

Los láseres de fibra crean longitudes de onda que coinciden con el nivel de energía electromagnética del láser. Los láseres de fibra normalmente emiten longitudes de onda en el rango infrarrojo entre 780 y 2200 nm, que son invisibles a simple vista. Esta banda infrarroja reacciona bien con metales, cauchos y plásticos, lo que la hace ideal para muchas aplicaciones de procesamiento de materiales.
Por ejemplo, los láseres verdes emiten luz visible que reacciona bien con materiales blandos como el oro, el cobre y la silicona. El uso de láseres de fibra verde no se limita a la holografía, la terapia y la cirugía. Estos láseres necesitan componentes adicionales para producir luz visible.

Modo de operación

  1. La forma en que se puede liberar el rayo láser se conoce como el modo de operación. Los láseres de fibra generalmente funcionan en uno de dos modos: onda continua o pulsada.
  2. Una emisión de rayo láser continua e ininterrumpida en el modo de operación de onda continua. Esto es adecuado para aplicaciones como la soldadura por láser y el corte por láser.
  3. En el modo de operación pulsado, se liberan pulsos cortos a una frecuencia de repetición específica. La mayor potencia máxima del rayo láser pulsado lo hace perfecto para el grabado y la limpieza con láser.
Los parámetros para este modelo son los siguientes.
Energía de pulso: Esto se refiere a la cantidad de milijulios en cada pulso. Un pulso generalmente contiene 1 mJ de energía.
Duración del pulso es la duración de cada pulso. También conocido como ancho de pulso y longitud de pulso. La unidad de medida es milisegundos. La potencia máxima es mayor cuando los pulsos más cortos concentran la misma cantidad de energía en un tiempo más corto. Todas las unidades de duración del pulso son microsegundos a nanosegundos a picosegundos a femtosegundos.
Velocidad de repetición de pulsos: Este es el número de pulsos que puede liberar cada segundo. También puede llamar frecuencia de pulso y medir en kHz. 100.000 pulsos por segundo igual a 100 kHz.

Energía

La potencia del láser es la cantidad de energía que un láser puede producir en un segundo. «Potencia media» y «potencia de salida» son otros términos para ello.
La potencia máxima, que es un parámetro separado, también puede indicar el uso de láseres pulsados. La potencia máxima de un solo pulso es la cantidad de energía que puede entregar. Un láser de fibra pulsada de 100 W, por ejemplo, puede alcanzar fácilmente una salida máxima de 10 000 W. Esto se debe al hecho de que, a diferencia de los láseres de onda continua, los láseres pulsados ​​no distribuyen uniformemente la energía a lo largo del tiempo.

calidad del haz

La calidad del haz determina qué tan cerca está el haz de un haz gaussiano. Esto es importante en aplicaciones prácticas porque muestra el grado de concentración del rayo láser.
Una calidad de rayo perfecta se expresa matemáticamente como M 2 = 1. Un rayo láser bien enfocado concentra más energía en un área más pequeña. El grabado con láser y la limpieza con láser requieren un rayo láser de alta calidad, aunque la soldadura con láser y otras aplicaciones que no requieren ablación pueden beneficiarse de una calidad de rayo más baja.

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