Industriell tillämpning av högeffektiva fiberkopplade halvledarlaser
Halvledarlaser är lasrar som använder halvledarmaterial som arbetsmedium. Sådana lasrar har egenskaper som liten storlek, låg vikt, lång livslängd, enkel struktur och robusthet. Med utvecklingen av industrin har laserkraften hos halvledarlaser klättrat upp till kilowattnivån och har använts vid laserslödning, laserbeklädnad, lasermetallsvetsning och har vissa fördelar.
Laserlödning
Laserlödning har alltid varit en fördel med högeffektiva halvledarlaser. Även om halvledarlaserens energitäthet är något lägre än för en fiberlaser, är dess energidistribution enhetlig och lödet smälter jämnt under hårdlödningsprocessen och är inte benägen att sprutas. Marknaden för laserlödning i fordonsindustrin har dominerats av fiberledningar med halvledarkablar.
Laserbeklädnad
Laserbeklädnad kan förbättra slitstyrka och korrosionsbeständighet hos metalldelar. Kylhastighet för laserbeläggning (upp till 106K / s), är en snabb stelningsprocess, lätt att få finkornigt eller jämviktstillstånd kan inte erhållas i den nya fasen, såsom icke-stabil fas, amorf och så vidare. Samtidigt är utspädningshastigheten för beläggningen låg (i allmänhet mindre än 5%) och den är i solid metallurgisk eller gränssnittsdiffusion med substratet. Genom att justera laserprocessparametrarna kan en bra beläggning med låg utspädningshastighet erhållas, och beläggningskomposition och utspädning kan erhållas. Kontrollerbar. Samtidigt är värmeförsörjningen och förvrängningen av laserbeklädnad små, speciellt när man använder snabb effektbeläggning med hög effekttäthet, kan deformationen reduceras till delens monteringstolerans.
Lasermetallsvetsning
Högeffektiva halvledarlaser har hög svetsstyrka under svetsprocessen, och svetsjämnheten och jämnheten kräver inte hög efterbehandlingseffektivitet. De används ofta inom fordons-, metallurgi-, försvars- och militärindustrin. Till exempel är den elektro-optiska omvandlingseffektiviteten för direkta halvledarlaser producerade av Kaplan Corporation så hög som 50%. Det förutspås att direkta halvledarlaser kommer att vara ett kraftfullt komplement till fiberlasrar inom svetsområdet på grund av deras högeffektiva fotoelektriska omvandlingseffektivitet och prestandaegenskaper efter flera år.
Framtida prospekt
Med den kontinuerliga utvecklingen av halvledarlaserteknik och integrationsteknik kommer kraften hos halvledarlaser att bli högre och högre och strålkvaliteten kommer också att förbättras år för år. Effekten av högeffektiva halvledarlaser som för närvarande används vid lasertillverkning kan nå 6 kW eller ännu högre. Ljusstrålen kan kopplas till optiska fibrer med en kärndiameter på 0,6 mm och en 1 kW stråle kan kopplas till optiska fibrer med en kärndiameter på 0,3 mm. Därför kommer halvledarlaser med hög effekt att användas som en direkt energikälla inom materialbearbetning som kräver hög effekttäthet.