超脈衝二氧化碳雷射在工業打標上的優勢分析

2020-12-04 OFweek維科網

  Access Laser(美國大通雷射)研發並生產的中小功率射頻激勵二氧化碳雷射器主要分為連續型(CW)和超脈衝(SP)兩種。目前連續型二氧化碳雷射器在技術上已經比較成熟了,在工業領域應用廣泛,而中小功率超脈衝型二氧化碳雷射器對於二氧化碳雷射領域來說還是一項新技術。

  超脈衝技術是一項將原本平均輸出的雷射能量集中在很短的時間內輸出的雷射技術。超脈衝型二氧化碳雷射器與相應的連續型雷射器相比,主要具有打標加工效果更明顯、取得相同加工效果時能耗更低以及價格更低的優勢。

  在工業打標領域,由於超脈衝功率高、脈寬短,且光斑質量更佳,因此雷射的熱傳導效應在材料表面產生的應力很低,尤其在高破壞閾值或者易炸裂的材料加工中有很好的效果,例如普通玻璃、陶瓷等。                       

  超脈衝型二氧化碳雷射器在能耗方面的優勢:

  1、在射頻電源的輸入功率上超脈衝型雷射器具有節能的優勢。以25-30W功率段為例,傳統的連續型  雷射器的輸入功率為400-500W之間。而相應的Access Laser的SP30型超脈衝雷射器的輸入功率僅有250W,相比之下能量節省了40%-50%。若按生產線每天雷射器工作12小時、工業用電每度1.5元計算,每年每臺超脈衝型雷射器可比相應的連續型雷射器節省約1500元的電費。

  2、在材料加工的能量消耗上,超脈衝型雷射器可以大幅降低不必要的能量損耗。以飛行打標為例,根據其短時間內能量集中輸出的特點,超脈衝雷射在材料上的作用為圓錐形的坑,因此一系列超脈衝雷射產生的效果就是一排圓錐形的坑。而連續型雷射由於雷射輸出模式的局限性,其作用效果相當於在材料表面挖了一條溝,因此在取得同樣的打標字跡清晰可辨的效果時,所需要加工的材料體積遠遠大於超脈衝雷射,雷射能量自然也相應要求得更多,因而在飛行打標所要求的速度方面也就不如超脈衝雷射。

  最後,超脈衝型二氧化碳雷射器還具有極大的價格優勢。如前所述,設備商及終端用戶在需要同樣的打標效果時不一定要選用連續型雷射器。如果選擇能達到相應功率的超脈衝型雷射器,其價格不僅比連續型雷射器便宜1/3,考慮到長期使用的能耗因素,超脈衝型雷射器在打標領域的優勢便不言而喻了。
 

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