工業CO2雷射器的發展及應用

2020-12-05 OFweek維科網

  1、前言

  二氧化碳雷射器是目前連續輸出功率較高的一種雷射,它發展較早,商業產品較為成熟,被廣泛應用到材料加工、醫療使用、軍事武器、環境量測等各個領域。在雷射的發展和應用方面,CO2雷射器的製作和應用較早也較多,早在1970年代末期,就有從國外直接進口CO2雷射器,從事工業加工和醫療等應用。從80年代末期開始,CO2雷射器被廣泛引進並應用在在材料加工領域。

  近年來CO2雷射加工設備雖然漸趨普及,但雷射畢竟是一種新的工具,雷射加工技術亦不同於傳統的加工方法,所以工業界在引進使用CO2雷射器的過程中,曾經遇到各種各樣的問題,給很多廠商造成不少困擾。本文針對CO2雷射器在不同領域的應用狀況及其演變作以分析,並提出在使用CO2雷射器過程中,常面臨的一些問題,按照CO2雷射器功率大小分類,闡述其在各個產業上的應用狀況及演變情況,列舉CO2雷射應用者會面對的主要問題並加以分析,最後對CO2雷射應用的未來提出展望。

  2、工業CO2雷射應用與發展

  為了比較詳細完整的介紹CO2雷射加工的應用狀況,按其使用成本,本文以雷射輸出功率範圍(小於200瓦,介於200到1600瓦間和大於1600瓦以上)作為劃分標準,逐一介紹它在各個領域的應用情況。

  2.1低功率(小於200瓦)CO2雷射的應用

  早期進口和製造的CO2雷射機器,均為小於200瓦的低功率雷射器。主要為電子工業(如電阻製造、IC標誌)、非金屬加工業(竹木雕、服飾、製鞋、飾品製造等)和部份醫療和研究單位所使用。

  將CO2雷射束透過一個光罩,聚焦於IC或半導體組件上作標誌,這種CO2雷射主要皆為TEA脈衝式。但隨著標誌加工速度的要求越來越快,加工品質的要求越來越高,以及固體雷射的快速發展,最近新引進的標誌加工用雷射,已逐漸被固體的YAG雷射所取代。

  用鏤空的銅模罩住要雕刻的非金屬材料,然後用CO2雷射束在銅模上作快速掃瞄,即可在該材料上雕刻出複雜的圖案。雕刻對象為木材、壓克力、皮革和紙張等,另外也可以應用到雕刻特有的手工藝品,如竹片雕刻、軟木浮雕、貝殼浮雕等。最近幾年已轉型用密封式CO2雷射,直接以掃瞄振鏡作少量多變化的禮品雕刻,以提高產品的附加價值。

  成衣和製鞋業曾經引領風騷十數年,也是引進國外或採用自產的低功率CO2雷射加工較早的成功典型,主要是以50瓦雷射來裁切製衣服用的馬克板和鞋子樣板,僅用於開發或少量多樣的生產,故數量有限。也有少數150瓦左右的CO2雷射直接作皮衣、皮件等生產用。另外計算機刺繡業有以雷射配合CCD取樣,直接將刺繡在一大張上的眾多圖案一一裁下。但是隨著兩種產業的外移和萎縮,CO2雷射器在這方面的應用也沒有增加。而採用低功率CO2雷射來裁切家具或飾品上的裝潢用薄樹皮持續增長,主要結合造型設計和後段生產,附加價值較高。

相關焦點

  • co2雷射器的發展趨勢
    打開APP co2雷射器的發展趨勢 發表於 2019-07-08 15:55:44 CO2雷射器是目前連續輸出功率較高的一種雷射器,它發展較早,商業產品較為成熟,被廣泛應用到材料加工、醫療使用、軍事武器、環境量測等各個領域。
  • CO2雷射器的未來與主要應用場景
    二氧化碳(CO2)雷射器由C.Kumar N.Patel於1964年在貝爾實驗室發明,它又可叫做玻璃雷射管,是目前連續輸出功率較高的一種雷射產品,廣泛應用於紡織、醫療、材料加工、工業製造等領域,尤其是在包裝噴碼,非金屬材料切割,醫療美容等行業有著獨特的應用。
  • 大通雷射:CO2雷射器應用方興未艾
    近幾年間,在材料加工領域,光纖雷射器增速非常明顯,特別是在薄片金屬切割應用方面。正是基於此,其他雷射器應用領域被壓縮,如CO2雷射器。那麼CO2雷射器未來發展方向如何?在哪些領域更具應用潛力?那麼CO2雷射器未來的前景以及潛力應用方向是什麼?張永方:在材料加工應用方面,選用何種雷射器需要考慮不同材料對於雷射器波長吸收情況。目前固體雷射器和光纖雷射器波長一般分布在可見光或近紅外範圍,而CO2雷射器波長分布在9微米到11微米範圍。在這個波長範圍內,還有很多材料具有很強的吸收性,相反這些材料對於近紅外光吸收較差,要麼反射要麼透射,例如非金屬材料等。
  • 雷射二極體泵浦固體雷射器的發展與應用
    雷射二極體泵浦雷射器是近年來國際上發展最快,應用較廣的新型雷射器。他的發展與半導體雷射器發展密不可分。1960年第一臺紅寶石雷射器的問世。1962年第一隻同質結砷化鎵半導體雷射器問世。Chesler和Singh給出端面泵浦雷射器在多橫模和單橫模工作狀態下的理論模型,並在假定均勻泵浦的前提下求得的理論泵浦閾值與實驗結果基本符合。1976年,實現了用超發光二極體端面泵浦的Nd:YAG雷射器在室溫下連續運行。20世紀80年代以來,半導體雷射器及其陣列的研究工作取得重大突破,極大的推動了固體雷射器件、技術和應用的發展,並帶動了固體雷射器的全面復興。
  • 中功率CO2雷射器為多種應用提供服務
    在過去的二十年間,封離型CO2雷射器已廣泛用於極其多樣的應用,例如包裝、紡織、微電子製造、顯示屏製備等。這是因為CO2 雷射器加工的效率、質量和可靠性使其成為一種經濟實惠的工具,比其他製造技術在成本上更具競爭力。
  • 皮秒雷射器技術在工業領域的應用
    打開APP 皮秒雷射器技術在工業領域的應用 電子設計 發表於 2018-10-18 08:21:00 高功率皮秒以其高峰值功率、
  • 凱普林光電楊朝棟:半導體雷射器泵浦及其工業應用
    2014年9月2日,由OFweek中國高科技行業門戶主辦,OFweek雷射網承辦的「OFweek2014先進雷射技術及其工業應用研討會」在深圳四季酒店隆重舉辦。
  • 南京光谷諾太雷射 專注大功率CO2雷射器
    首先請您簡單介紹下南京光谷諾太雷射科技有限公司的發展歷史嗎?        莊總:南京光谷諾太雷射科技有限公司是一家專門從事工業CO2雷射器研製和應用開發的單位,是一家既具有厚重的歷史積澱同時又是一年輕而充滿朝氣的公司,公司集中了一批國內較早從事工業CO2雷射器研製和應用開發的專業人員,在「六五」期間,就主持研製了國內第一臺軸向流動CO2雷射器,並成功的應用在工業實際環境中
  • 一文看懂半導體雷射器的技術發展及應用領域
    近年來用於信息技術領域的小功率半導體雷射器發展極快。如用於光纖通信的DFB和動態單模的雷射二極體以及在光碟處理中大量應用的可見光波長的雷射二極體,甚至是超短脈衝的雷射二極體都得到了大幅度的革新性進步。 小功率雷射二極體其自身還擁有這高集成、高速率以及可調諧的發展特徵。大型高功率半導體雷射器的發展速度也不斷加快。
  • 超臨界co2流體工業製冷魅力無窮
    超臨界co2流體工業製冷魅力無窮 ,「12vugqc」超臨界co2流體,節能高效,型號齊全,可非標定製,7*24小時售後服務。無錫冠亞從事超臨界co2流體的研發,生產,銷售與服務於一體的企業。超臨界co2流體適用於溫差大流量小等特殊場合?水冷冷凝器採用的外螺紋銅管散熱量大體積小!
  • CO2雷射切割技術及其工業應用
    隨著CO2雷射器及數控技術的不斷完善和發展,目前已成為工業上板材切割的一種先進的加工方法。     一、引言     CO2雷射切割是用聚焦鏡將CO2雷射束聚焦在材料表面使材料熔化,同時用與雷射束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料,並使雷射束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。
  • Rofin公司推出6KW光纖雷射器與CO2板條雷射器
    今年10月21至25日在漢諾瓦舉辦的EuroBlech展覽會上,羅芬推出了高性能的雷射源可應用於各個範圍的工業雷射切割。除了新型的具有6千瓦切割能力的CO2板條雷射器在Euroblech展覽會首次亮相外,ROFIN同時展示出了緊湊型系列中強大的4千瓦光纖雷射器。
  • 室內空氣淨化應用領域:光纖雷射器取代CO2雷射器
    作為北美歷史悠久的活性碳過慮器廠商之一,RSE在幾個方面都引領者行業的發展,包括通過自有專長和設備進行高品質空氣過濾產品的設計和製造。  隨著對室內空氣品質需求的增加,RSE通過光纖雷射技術生產的標準化定製活性炭空氣過濾器不斷滿足OEM用戶的需求。通過光纖雷射切割系統,處理多數部件的時間能節省許多。
  • 射頻CO2雷射器在非金屬薄膜成型中的應用要點
    隨著薄膜技術的發展,各種非金屬薄膜在軍事工業產品,3C電子類產品中得到廣泛的應用,非金屬薄膜產品可以用於屏蔽密封、防水密封、導熱、絕緣、外觀裝飾、外觀防護等,這些薄膜厚度一般在0.1mm~2mm之間,應用的場景形態各異,形狀千變萬化。
  • 超臨界co2萃取設備關於組件安裝
    超臨界co2萃取設備關於組件安裝 ,「12vugqc」   超臨界co2萃取設備,節能高效,型號齊全,可非標定製,7*24小時售後服務。無錫冠亞從事超臨界co2萃取設備的研發,生產,銷售與服務於一體的企業。
  • 為何及如何將氦氖雷射器用於工業和科學應用
    雷射器現已成為工業系統設計人員工具箱中不可或缺的一部分,因為這類器件支持廣泛的應用——從微觀測量和檢測到大規模工業功能。氦氖 (HeNe) 氣體雷射器是工業和科學應用中使用最廣泛的雷射器之一,原因有很多,包括高性能、小尺寸、穩定性和高質量的光學輸出。然而,為使雷射器有效啟動、持續工作並實現長壽命,設計人員必須選用與雷射管匹配的合適高壓電源。
  • CO2雷射(雷射機知識)
    CO2雷射技術的發展       CO2雷射器的一個重要進展是使用N2和CO2混合氣體作為激活介質。1964年Legay和Sommaire[3]發現使用N2可以使CO2雷射器獲得較高的輸出功率和效率。加入N2氣體後,N2分子和CO2分子發生第二類碰撞時,處於基態的N2分子將其振動能量傳遞給基態的CO2分子。
  • 一文看懂半導體雷射器發展歷程及應用現狀
    雷射技術已成為現代生活中不可替代的技術之一,不論是工業加工、醫療美容、光纖通信,還是近年來火熱的無人駕駛、智慧機器人等,都與雷射技術息息相關。今天我們主角是半導體雷射器,小編將帶大家一起回顧它的發展歷程及應用現狀。
  • 光纖雷射器咄咄逼人 CO2雷射器該如何應對?
    圖6 光纖雷射和CO2雷射切割不鏽鋼斷面質量的比較  儘管目前光纖雷射器的發展勢頭很猛,但在加工4mm以上板材時  三、CO2雷射器將朝著以下幾個方向發展:  (1) 高功率橫流CO2雷射器  高功率橫流CO2雷射器,用於雷射加工和熱處理,雷射器的整機呈一體化的箱體。箱體的上箱體中置有一體化的放電室、熱交換器、風機系統、進出口導流器以及光學諧振腔,箱體的下箱體中置有雷射電源、充放氣系統、真空泵、鎮流電阻箱和控制盒。
  • 銳科雷射:公司半導體雷射器用於光纖雷射器的泵浦源和直接工業應用
    近日,銳科雷射表示,公司已掌握光纖雷射器及其核心元器件和材料的關鍵技術,實現了光纖雷射器上遊產業鏈的垂直整合。公司的半導體雷射器用於光纖雷射器的泵浦源和直接工業應用。銳科雷射專業從事光纖雷射器及其關鍵器件與材料的研發、生產和銷售的國家火炬計劃重點高新技術企業,擁有高功率光纖雷射器國家重點領域創新團隊和光纖雷射器技術國家地方聯合工程研究中心,是全球有影響力的具有從材料、器件到整機垂直集成能力的光纖雷射器研發、生產和服務供應商。公司主營業務包括為雷射製造裝備集成商提供各類光纖雷射器產品和應用解決方案,並為客戶提供技術研發服務和定製化產品。