Jak vybrat správný 10kW vláknový laser: Jak vyvážit řezání a laserové plátování pro aplikace s více scénami?

Červenec 20, 2022

V posledních letech se domácí vláknové lasery neustále zdokonalují v oblasti výkonu a výkonnosti a v oblasti středních a nízkých výkonů plně nahrazují dovozy. Podle Zpráva o vývoji laserového průmyslu v Číně, se dodávky domácích 10kW+ laserů s ultravysokým výkonem nyní blíží dodávkám zahraničních výrobků, což značí široké uznání domácích laserových zařízení na trhu. S rostoucí poptávkou po přesnosti a účinnosti v průmyslových aplikacích se výrazně zvýšila poptávka po vysoce výkonných laserech. Uživatelé však čelí přeplněnému trhu s mnoha značkami a modely, a proto často čelí zmatkům při výběru vhodného zařízení - zejména pokud se jedná o více procesů, jako je řezání, svařování a Laserové opláštění, kde se kompatibilita zařízení stává klíčovým faktorem.

Zmatek 1: Znamená vyšší výkon vyšší efektivitu zpracování?

Míra rozšíření výkonných laserových zařízení se v posledních letech rychle zvyšuje. Například prodej laserů Raycus Laser o výkonu 10 kW+ přesáhl 2380 kusů ročně, přičemž celkový prodej dosáhl 3200 kusů, což představuje meziroční nárůst o 243%. Stala se také průkopníkem technického průlomu v oblasti 100kW kontinuálních vláknových laserů v Číně.

Vysoký výkon však přímo neznamená vyšší účinnost zpracování. Skutečný výkon laseru závisí na jeho základních součástech (jako jsou aktivní vlákna, čerpací zdroje, kombinátory atd.) a také na typu a tloušťce zpracovávaného materiálu. Kromě toho různé procesy - jako je řezání, svařování či Laserové opláštění-mají různé požadavky na parametry laseru. Používání pouze výkonu jako hlavního kritéria proto není komplexní přístup.

Například 12kW, 20kW a 30kW lasery Raycus byly porovnávány při řezání různých tlouštěk uhlíkové oceli. Výsledky ukazují, že 30kW laser zvýšil účinnost přibližně o 25% při řezání 10mm uhlíkové oceli a o 114,3% při řezání 25mm uhlíkové oceli. Nicméně pro Laserové opláštění, která klade důraz na regulaci tepelného příkonu a pevnost mezivrstvy, není vyšší výkon vždy lepší. Místo toho je nutná komplexní volba založená na vlastnostech nátěrového materiálu a podkladu. Uživatelé zaměřující se na řezání středně tenkých plechů proto mohou upřednostnit zařízení se středním výkonem, zatímco ti, kteří se zabývají tlustými plechy nebo velkými dávkami obrobků, by měli zvážit lasery s vyšším výkonem, přičemž 30kW lasery jsou často voleny pro svůj výkon a stabilitu jak při řezání tlustých plechů, tak při Laserové opláštění.

Zmatek 2: Je menší jádro vlákna vždy lepší pro výkon laseru?

V současné době jsou hlavními trendy ve vývoji laserových technologií vysoký výkon a vysoký jas. Někteří výrobci tvrdí, že “čím menší jádro vlákna, tím vyšší jas”, což vede k mylné představě, že “velikost jádra vlákna určuje výkon”. Ve skutečnosti je jas laseru určen jak jeho výkonem, tak kvalitou paprsku a jejich vztah je dán vzorcem:

 Jas=(π⋅BPP)2P

Kde: BPP (Součin parametrů paprsku) = poloměr pasu × úhel divergence vzdáleného pole. Nižší hodnota BPP znamená lepší kvalitu paprsku. Průměr jádra vlákna se přímo nerovná průměru pasu a zmenšení velikosti jádra vlákna bez kontroly úhlu divergence může mít za následek vyšší BPP a nižší kvalitu paprsku.

Na adrese Laserové opláštění aplikací je pro kvalitu povlaku rozhodující dobrá homogenizace paprsku a nižší úhel divergence ve vzdáleném poli. Při výběru zařízení by uživatelé měli zvážit účinnost elektrooptické konverze a integraci systému. Vysoce výkonné lasery Raycus s účinností elektrooptické konverze nad 40% a vynikající kontrolou úhlu divergence se mohou přizpůsobit běžným řezacím hlavám a Laserové opláštění optické systémy, které vykazují vysokou adaptabilitu a stabilitu v různých materiálech a procesech.

Zmatek 3: Jednovidové vs. vícevidové připojení: Který si vybrat?

Vláknové lasery se většinou řídí dvěma technickými cestami: jednovidovou a vícevidovou. Jednovidové lasery využívají k dosažení vysokého výstupního výkonu zesílení jednoho vlákna a soustřeďují energii paprsku v téměř Gaussově rozložení, což je ideální pro vysokorychlostní řezání středně tenkých plechů. Vícemódové lasery, složené z více kombinovaných světelných modulů, nabízejí lepší homogenizaci paprsku, takže lépe fungují při řezání tlustých plechů a Laserové opláštění, kde je klíčová rovnoměrnost povlaku a pevnost spoje.

Například 12 000W laser společnosti Raycus: jednovidová verze je lepší pro řezání nerezové oceli o tloušťce pod 20 mm, zatímco vícevidová verze nabízí stabilnější kvalitu pro silné plechy a desky. Laserové opláštění protože energie paprsku je rovnoměrněji rozložena. Uživatelé by proto měli zvolit vhodný typ modulu podle toho, zda zpracovávají tenké plechy, tlusté desky nebo se zabývají zpracováním materiálů. Laserové opláštění.

Jak vybrat správný 10kW vláknový laser pro vaše potřeby

Při výběru 10kW vláknového laseru by uživatelé měli hodnotit podle tří klíčových hledisek: potřeby zpracování, kontrola nákladů a servisní podpora.

Potřeby zpracování: Výkon laseru a typ modulu vybírejte podle typů a tlouštěk materiálů, které často zpracováváte, a podle procesů, které se při tom používají (např. řezání, svařování), Laserové opláštění). Uživatelům s různými procesy vyžadujícími vysokou opakovatelnost se doporučují vícemodulové lasery s dobrou kvalitou a přizpůsobivostí paprsku.

Nákladová efektivita: Kromě počáteční pořizovací ceny zvažte také elektrooptickou účinnost, náklady na údržbu a stabilitu zařízení. Vysoce účinné lasery mohou výrazně snížit celkové náklady, zejména u dlouhotrvajících procesů, jako je např. Laserové opláštění.

Servis a záruka: Vzhledem k tomu, že lasery jsou zařízení s vysokou hodnotou, jsou poprodejní servis a technická podpora velmi důležité. Vyberte si značku s robustní servisní sítí a ověřenými případy použití, abyste zajistili spolehlivou podporu procesů, zejména u složitých aplikací, jako jsou např. Laserové opláštění.

Závěr: Postup do nové éry inteligentní laserové výroby

S neustálým zdokonalováním domácí 10kW laserové technologie se její aplikace v oblasti řezání, svařování, Laserové opláštění, a další obory se stále rozšiřují. Ať už jde o zvýšení efektivity zpracování tlustých plechů nebo dosažení vysoce přesné kontroly plátovací vrstvy, výběr správného laserového zařízení je klíčem ke zvýšení konkurenceschopnosti. V budoucnu, s pokračující optimalizací technologií a služeb, budou lasery s vysokým výkonem, vysokým jasem a přizpůsobivostí více procesům poskytovat silnou podporu inteligentní modernizaci čínského výrobního průmyslu.

Graham Luo

Dr. Graham Luo – Vedoucí inženýr, specialista na titanové vstřikování plastů Dr. Graham Luo je uznávanou autoritou v oblasti vstřikování kovů (MIM) se zaměřením na titanové slitiny. V současné době působí jako Vedoucí inženýr ve Výzkumném ústavu neželezných kovů, je držitelem doktorátu z Helmholtzovy asociace německých výzkumných center a působil jako postdoktorandský výzkumník, což mu poskytlo hluboký teoretický základ a zkušenosti z předních evropských výzkumných institucí. Jeho výzkum se ponořuje do jádra technologie MIM a zaměřuje se na kritické oblasti, jako je reologie titanových vstupních surovin, katalytické/termické procesy odstraňování pojiva s nízkým obsahem uhlíku/kyslíku a…

Přečtěte si další články od Grahama Lua