Ми всі знаємо, що типи лазерних генераторів включають лазери безперервної хвилі (також відомі як лазери CW) і імпульсні лазери. Як випливає з назви, лазерне випромінювання безперервної хвилі є безперервним у часі, а джерело лазерного насоса безперервно забезпечує енергією для генерування лазерного випромінювання протягом тривалого часу, отримуючи таким чином безперервне лазерне світло. Вихідна потужність CW лазерів, як правило, відносно низька, що підходить для випадків, коли потрібна безперервна робота лазера. Імпульсний лазер означає, що він працює лише один раз з певним інтервалом. Імпульсний лазер має велику вихідну потужність і підходить для лазерного маркування, різання, зварювання, очищення та вимірювання дальності. Фактично, з точки зору принципу роботи, усі вони належать до імпульсного типу, але вихідна частота імпульсів лазера безперервної хвилі є відносно високою, що не може бути розпізнано людським оком.
STYLECNC пояснить різницю між цими двома типами лазерів:
Імпульсний лазер проти неперервного лазера
Визначення та принцип
1. Якщо до лазера додати модулятор для генерування періодичних втрат, частину вихідного сигналу можна вибрати з такої кількості імпульсів, що називається імпульсним лазером. Простіше кажучи, лазерне світло, що випромінюється імпульсним лазером, є промінь за променем. Це механічна форма, наприклад хвиля (радіохвиля/світлова хвиля тощо), яка випромінюється одночасно.
2. У безперервному лазері світло, як правило, виходить один раз у зворотному напрямку в резонаторі. Оскільки довжина резонатора зазвичай знаходиться в діапазоні від міліметрів до метрів, він може випромінювати багато разів на секунду, що називається лазером безперервної хвилі. Простіше кажучи, CW лазер випромінює безперервно. Джерело лазерного насоса безперервно забезпечує енергією для генерування лазерного випромінювання протягом тривалого часу, отримуючи таким чином безперервне лазерне світло.
Функції
1. Через збудження робочої речовини та відповідний вихід лазера неперервний лазер може працювати в безперервному режимі протягом тривалого періоду часу. .
2. Імпульсний лазер має велику вихідну потужність; він підходить для лазерного маркування, різання, діапазону тощо. Перевага полягає в тому, що загальне підвищення температури заготовки невелике, діапазон теплового впливу невеликий, а деформація заготовки невелика.
Характеристика
1. Лазер безперервної хвилі має стабільний робочий стан, тобто стаціонарний стан. Число частинок кожного енергетичного рівня в неперервному лазері і поле випромінювання в резонаторі мають стабільний розподіл.
2. Імпульсний лазер відноситься до лазера, ширина імпульсу якого становить менше 0.25 секунди і спрацьовує лише один раз через певний інтервал.
Методи роботи
1. Робочий режим імпульсного лазера означає режим, у якому вихід лазера є непостійним і працює лише один раз через певний інтервал.
2. Робочий режим лазера безперервної хвилі означає, що вихід лазера безперервний, і вихід не переривається після ввімкнення лазера.
Вихідна потужність
1. Імпульсний лазер має велику вихідну потужність.
2. Вихідна потужність лазерів безперервної хвилі, як правило, відносно низька.
Пікова сила
1. Лазери CW зазвичай можуть досягати лише розміру власної потужності.
2. Імпульсний лазер може досягти потужності, яка у багато разів перевищує власну потужність. Чим коротша ширина імпульсу, тим менший тепловий ефект, і в тонкій обробці використовуються більш імпульсні лазери.
Витратні матеріали та технічне обслуговування
1. Імпульсний лазерний генератор: потребує частого обслуговування, а витратні матеріали будуть доступні пізніше.
2. Лазерний генератор безперервної хвилі: він майже не вимагає технічного обслуговування, і на наступному етапі не потрібні витратні матеріали.
Неперервне лазерне очищення VS Імпульсне лазерне очищення
Лазерне очищення це нова технологія очищення поверхні матеріалу, яка може замінити традиційне травлення, піскоструминну обробку та очищення водяним пістолетом під високим тиском. Лазерна очисна машина використовує портативну очисну голівку та волоконний лазер, який має гнучку передачу, хорошу керованість, широко застосовні матеріали, високу ефективність та хороший ефект.
Суть лазерного очищення полягає у використанні характеристик високої щільності лазерної енергії для знищення забруднюючих речовин, прикріплених до поверхні підкладки, без пошкодження підкладки. Відповідно до аналізу оптичних характеристик очищеної підкладки та забруднювачів механізм лазерного очищення можна розділити на 2 категорії: одна полягає у використанні різниці в швидкості поглинання забруднюючих речовин і підкладки для певної довжини хвилі лазерної енергії, щоб лазерна енергія могла бути повністю поглинена. Забруднювачі поглинаються, так що забруднювачі нагріваються для розширення або випаровування. Інший тип полягає в тому, що швидкість поглинання лазера між субстратом і забруднювачем незначна. Високочастотний потужний імпульсний лазер використовується для впливу на поверхню об’єкта, а ударна хвиля змушує забруднюючу речовину вибухати та відокремлюватися від поверхні підкладки.
У сфері лазерного очищення волоконний лазер став найкращим вибором для лазерного очищення джерела світла завдяки своїй високій надійності, стабільності та гнучкості. Будучи двома основними компонентами волоконних лазерів, безперервні волоконні лазери та імпульсні волоконні лазери займають домінуюче положення в макроскопічній обробці матеріалів і прецизійній обробці матеріалів відповідно.
Видалення іржі, фарби, мастила та оксидного шару на металевих поверхнях наразі є найбільш широко використовуваним напрямком лазерного очищення. Для видалення плаваючої іржі потрібна найнижча щільність потужності лазера, і її можна досягти за допомогою імпульсних лазерів надвисокої енергії або навіть лазерів безперервної хвилі з низькою якістю променя. На додаток до щільного оксидного шару, як правило, необхідно використовувати лазер MOPA з майже одномодовою енергією імпульсу близько 1.5 мДж з високою щільністю потужності. Для інших забруднювачів слід вибрати відповідне джерело світла відповідно до його характеристик світлопоглинання та легкості очищення. STYLECNCСерії імпульсних і безперервно-хвильових лазерних очисних машин підходять для нанесення грубої плями надвеликої енергії та тонкої плями високої енергії відповідно.
За однакових умов потужності ефективність очищення імпульсних лазерів набагато вища, ніж у лазерів безперервної хвилі. У той же час імпульсні лазери можуть краще контролювати надходження тепла та запобігати надто високій температурі підкладки або мікроплавленню.
Неперервні лазери мають перевагу в ціні та можуть компенсувати розрив в ефективності з імпульсними лазерами, використовуючи лазери високої потужності, але потужні неперервні лазери мають більше тепловідведення та більше пошкодження підкладки.
Таким чином, існують принципові відмінності між двома сценаріями застосування. З високою точністю необхідно суворо контролювати нагрівання підкладки, а сценарії застосування, які вимагають, щоб підкладка була неруйнівною, наприклад форми, повинні вибирати імпульсний лазер. Для деяких великих сталевих конструкцій, труб тощо через великий об’єм і швидке розсіювання тепла вимоги до пошкодження підкладки невисокі, тому можна вибрати лазери безперервної хвилі.
Неперервне лазерне зварювання проти імпульсного лазерного зварювання
Лазерне зварювання полягає у використанні високоенергетичних лазерних імпульсів для локального нагрівання матеріалу на невеликій площі. Енергія лазерного випромінювання дифундує всередину матеріалу завдяки теплопровідності, і матеріал плавиться, утворюючи специфічну розплавлену ванну. Лазерне зварювання є одним з важливих аспектів застосування технології лазерної обробки матеріалів. Лазерні зварювальні апарати в основному поділяються на імпульсне лазерне зварювання та лазерне зварювання безперервної хвилі.
Лазерне зварювання в основному спрямоване на зварювання тонкостінних матеріалів і прецизійних деталей і може здійснювати точкове зварювання, стикове зварювання, швове зварювання, ущільнювальне зварювання тощо з високим співвідношенням сторін, малою шириною зварного шва, невеликою зоною теплового впливу, невеликою деформація та висока швидкість зварювання. Зварювальний шов плоский і красивий, немає потреби або простої обробки після зварювання, зварювальний шов високої якості, не має пор, його можна точно контролювати, пляма фокусування невелика, точність позиціонування висока, його легко реалізувати автоматизацію.
Імпульсне лазерне зварювання в основному використовується для точкового і шовного зварювання листових металевих матеріалів. Його процес зварювання відноситься до типу теплопровідності, тобто лазерне випромінювання нагріває поверхню деталі та розповсюджується в матеріал через теплопровідність для контролю форми хвилі, ширини, пікової потужності та частоти повторення лазерного імпульсу та інших параметрів. , щоб утворити гарне з’єднання між заготовками. Найбільша перевага імпульсного лазерного зварювання полягає в тому, що загальне підвищення температури заготовки невелике, діапазон теплового впливу невеликий, а деформація заготовки невелика.
Більшість лазерного зварювання безперервною хвилею - це потужні лазери з потужністю понад 500W. Як правило, такі лазери слід використовувати для пластин вище 1mm. Його зварювальний механізм - це зварювання глибокого провару на основі ефекту точкових отворів, з великим співвідношенням сторін, яке може досягати понад 5:1, високою швидкістю зварювання та невеликою термічною деформацією. Він має широкий спектр застосування в машинобудуванні, автомобілях, судах та інших галузях промисловості. Існують також деякі малопотужні лазери безперервного випромінювання з потужністю від десятків до сотень ват, які широко використовуються в галузях зварювання пластмас і лазерної пайки.
Лазерне зварювання безперервною хвилею в основному виконується безперервним нагріванням поверхні заготовки волоконним або напівпровідниковим лазером. Його зварювальний механізм — це зварювання глибоким проплавленням, засноване на ефекті точкових отворів, з великим співвідношенням сторін і високою швидкістю зварювання.
Імпульсне лазерне зварювання в основному використовується для точкового і шовного зварювання тонкостінних металевих матеріалів товщиною менше 1mm. Процес зварювання відноситься до типу теплопровідності, тобто лазерне випромінювання нагріває поверхню заготовки, а потім через теплопровідність дифундує в матеріал. Такі параметри, як форма хвилі, ширина, пікова потужність і частота повторення, створюють хороший зв’язок між деталями. Він має велику кількість застосувань у корпусах продуктів 3C, літієвих батареях, електронних компонентах, зварюванні для ремонту форм та інших галузях.
Найбільша перевага імпульсного лазерного зварювання полягає в тому, що загальне підвищення температури заготовки невелике, діапазон теплового впливу невеликий, а деформація заготовки невелика.
Лазерне зварювання - це зварювання плавленням, яке використовує лазерний промінь як джерело енергії та впливає на з'єднання зварного виробу. Лазерний промінь може направлятися плоским оптичним елементом, таким як дзеркало, а потім проектуватися на зварний шов відбиваючим фокусуючим елементом або дзеркалом. Лазерне зварювання — це безконтактне зварювання, під час операції не потрібний тиск, але для запобігання окисленню розплавленої ванни потрібен інертний газ, іноді використовується присадний метал. Лазерне зварювання можна комбінувати зі зварюванням MIG, щоб утворити композитне зварювання MIG за допомогою лазера для досягнення зварювання з великим проплавленням, і підведення тепла значно зменшується порівняно зі зварюванням MIG.
