Лазер для оптоволоконного кабеля

Волоконный лазер, как устроен, сравнение с СО2 лазером, преимущества и недостатки

Волоконный лазер — универсальный инструмент, который активно используется в различных направлениях промышленности. Его КПД составляет около 70%, что позволяет сократить временные затраты на выполнение работ любой сложности.

Устройство состоит из двух основных частей: ламп накачки и оптического кабеля, внутри которого расположено светопроводящее волокно и сердцевиной из прозрачного кварца.

Это позволяет обеспечить максимальную точность лазерного луча и возможность направить его на конкретный участок обрабатываемой поверхности. На концах центрального стержня также расположена дифракционная решетка в виде нанесенных особым образом штрихов.

Именно насечки отвечают за быстрое отражение луча от поверхности, что позволяет поддерживать необходимую длину волны в течение всей работы, а также сохранить монохромность луча.

Для чего используется волоконный лазер

Волоконный лазер можно назвать универсальным инструментом, который используется на производствах различных назначений. Он с точностью вырезает даже острые углы, а также подходит для обработки поверхностей с требованиями высокой точности в работе.

Основное назначение волоконного лазера – работа с металлами различной толщины и уровня плотности.

Отличается широтой сфер применения и используется при:

• Строительстве автомобилей, судов, воздушного транспорта, в том числе ракет.
• Изготовлении морских и железнодорожных вагонов, контейнеров для перевозки.
• Выпуске ювелирных изделий, а также нанесении на поверхность гравировки (точность луча волоконного лазера позволяет справиться в том числе с такими тонкими работами).
• Производстве металлических конструкций при строительстве жилых, офисных, торговых объектов, а также при возведении металлических рекламных конструкций.
• Работах на военно-промышленном комплексе.

Волоконный лазер отлично справляется с обработкой не только металлов, но и камня (искусственного и натурального), стекла, некоторых видов пластика.

Отличия волоконного и CO2 лазеров

Основной волоконного лазера является оптически активное волокно, лазера CO2 – смесь газов, ключевым среди которых является углекислый.

Основное различие двух лазеров заключается в длине волны – для газового показатель составляет 10,6 кмк, тогда как для волоконного всего 1,06 кмк, что позволяет добиться высокой точности при обработке и сохранить поверхность вокруг обрабатываемого участка нетронутой, не нагретой.

Сокращенная длина волны волоконного лазера также обеспечивает увеличенную скорость обработки металлов и камня, а также получение идеально гладкой поверхности материала.

Главный недостаток волоконного лазера заключается в сложностях при обработке НЕметаллов, что с легкостью обеспечивается при помощи лазера CO2.

Главные отличия волоконного и газового лазеров можно обозначить следующим образом:

• Волоконный лазер подходит для обработки таких материалов как серебро, медь, латунь, где газовый лазер абсолютно бессилен. Лазер CO2, наоборот, лучше справляется при работе с бумагой, стеклом, фанерой, синтетической или натуральной тканью, деревом.
• Использование волоконного лазера более простое и не требует особо длительной подготовки. Все дело в понятном принципе действия, который не основан на сложной оптической системе зеркал. За счет этого конструкция волоконного лазера более компактная и может устанавливаться в любом станке с маленьким корпусом или сварочном аппарате.
• КПД волоконного лазера составляет порядка 70%, тогда как для газового лазера этот показатель ниже почти в два раза.

Волоконный лазер – оборудование нового поколения, которое применяется практически во всех сферах, где требуется комплексная обработка металлов, камня или стекла (в некоторых случаях – пластика).

Простота установки и легкость самой конструкции позволяют использовать его в том числе в небольших промышленных центрах, ювелирных мастерских (при изготовлении украшений, нанесении гравировки на поверхность).

Преимущества использования волоконного лазера

Волоконный лазер – удобный, универсальный и производительный лазер, который в промышленности просто незаменим.

Он используется на основе оптически активного или кварцевого волокна, генерация излучения происходит непосредственно в волокне и уже оттуда поступает к месту обработки материала.

Волоконный лазер имеет широкий список преимуществ перед газовыми и твердотельными аппаратами, среди которых:

• Высокая производительность. КПД волоконного лазера составляет до 70%, что почти в два раза выше, чем у прочих лазеров.
• Оптимальная длина волны, которая остается одинаковой практически весь рабочий процесс. Данный режим позволяет передавать лазерный луч на большее расстояние без потерь, а также фокусировать в очень маленькую точку, что важно при выполнении, например, гравировки, а также обработке труднодоступных участков.
• Высокая частота повторения импульсов обеспечивает стабильное выполнение любых задач по сварке, маркировке и резке различных материалов. Мощность луча волоконного лазера оптимальна – она достаточно мощная, чтобы обеспечить прочность шва, но в то же время предотвращает большую глубину проплавления.
• Универсальность волоконного лазера. Особенное обслуживание или регулярная чистка волоконному лазеру не требуются. Благодаря отсутствию зависимости от уровня влажности или температуры воздуха разместить его можно в любом помещении. При необходимости волоконный лазер можно переориентировать и модернизировать на другой технологический процесс.

Луч волоконного лазера действует направленно и позволяет обработать поверхность небольшого размера – материал вокруг при этом не нагревается. Излучение быстро поглощается различными металлами, поэтому использование лазера такого плана безопасно для окружающих.

Волоконный лазер – достаточно компактное оборудование, подходящее для решения широкого спектра задач.

Где заказать волоконный лазер

Компактность волоконного лазера позволяет разместить его практически в любом помещении и сократить затраты на доставку, установку. На качество обработки металлов, стекла и камня в первую очередь влияет качество поставляемого оборудования, поэтому приобретать его следует только в проверенном месте.

Заказать волоконынй лазерный станок для резки и гравировки металла Вы можете в нашей компании – мы работаем на рынке не первый год и точно знаем, каким должно быть оптоволоконное оборудование высокого качества.

Какие преимущества сотрудничества мы предлагаем:

• Открытость, что позволяет нам удовлетворить потребности клиента. При необходимости вы всегда можете заказать демонстрацию оборудования и проверить его в действии, оценить производительность, работоспособность.
• Предлагаем не только волоконные лазеры, но и запчасти, необходимые для их обслуживания и ремонта. По наличию вы можете уточнить у менеджера или просмотреть доступные варианты в каталоге.
• Каждый лазер предлагается для продажи только после прохождения тестирования, которое проводится в два этапа – по прибытии на склад, а также непосредственно перед отгрузкой. Мы делаем видеофиксацию технического состояния и внешнего вида, вы можете быть уверены, что вам не доставят товар низкого качества.
• Для получения лазера вы можете воспользоваться доставкой или заказать самовывоз с нашего склада.

Если вы не имеете опыта, как правильно настроить и запустить волоконный лазер, наши специалисты помогут вам с решением всех спорных вопросов. Предлагаем консультацию в том числе при выборе оборудования и оформлении заказа.

Источник

Что такое волоконный лазер?

Лазерное оборудование широко применяется в сфере лазерной маркировки и резки металлов. Это связано с использованием лазерных излучателей определенного типа. В частности, волоконных лазеров. Данный типа лазеров относится к группе твердотельных.

Промышленные маркираторы на основе твердотельного лазера бывают: компактными и стационарными. В зависимости от характера производства оборудование изготавливают по определенным форм-факторам.

Стационарные маркираторы можно оснастить дополнительным оборудованием для маркировки серийных партий.

Генерация энергии оптоволоконного лазера происходит за счет диодной накачки активной среды, в качестве которой выступает встроенное оптическое волокно. Волоконные лазеры имеют длину волны 1,064 мкм, что позволяет добиваться на выходе высокой мощности луча.

Оборудование генерирует световой поток, обеспечивая высокое качество излучения. Сами излучатели обладают высоким рабочим ресурсом.

Что такое оптоволоконный лазер?

Волоконный (оптоволоконный) лазер используется в различных отраслях промышленности, его КПД составляет около 70%.

Устройство состоит из двух частей: ламп накачки и оптического кабеля. Внутри которого расположено светопроводящее волокно и сердцевина из прозрачного кварца. Лазерный луч обладает высокой точностью, его можно направить

на конкретный участок обрабатываемой поверхности. На дифракционную решетку на концах центрального стержня особым образом нанесены штрихи или насечки.

С их помощью происходит быстрое отражение луча от поверхности — это позволяет поддерживать необходимую длину волны в течение всего процесса работы, а также сохранить монохромность луча.

Волоконный лазерный аппарат для обработки материалов — это станок для создания одномодового излучения. Оптоволоконные устройства для обработки материалов занимают около 25% всего рынка производственного оборудования. Они обладают максимально высокие рабочие и качественные характеристики.

Волоконные лазеры представлены в разделе комплектующих — излучателей, а также в 80% продукции Laser-TOR станков для лазерной маркировки, гравировки и лазерной резки металла, сварки и очистки.

Устройство оптоволоконного лазера

Схема устройства состоит из трех основных компонентов: модуля накачки, активной среды и оптического резонатора.

Рис. 2. Схема лазерного модуля. 1— активное волокно. 2 — зеркала Брэгга. 3 — блок накачки

1. Модуль накачки. Источником накачки оптических волноводов служат широкополосные светодиоды (лампы накачки) или лазерные диоды с одномодовым излучением с высокой яркостью и большим ресурсом выработки.
2. В составе активной среды содержится светопроводящееоптоволокно и волновод накачки. Волоконные световоды легируются добавками редкоземельных элементов или висмута. Плотность легирования зависит от длины изготавливаемого оптоволокна. Во многих промышленных станках используется иттербий. Оптоволокном является сверхчистый прозрачный плавленый кварц, который характеризуется минимальными оптическими потерями. Его верхний предел мощности накачки определяется предельной мощностью излучения на единицу площади, при которой материал не разрушается. Он составляет несколько киловатт.

1. Оптический резонатор создает положительную обратную оптическую связь, в результате которой лазерный усилитель превращается в лазерный генератор. Чаще всего в конструкции резонатора используют брэгговские зеркала, кольцевые резонаторы и резонаторы типа Фабри-Перо. На концах центрального стержня чаще всего делают брэгговскую (дифракционную) решетку, представляющую собой нанесенные определенным образом штрихи. Участки с насечками имеют измененную отражательную способность и выступают в качестве резонаторов, отражая свет, распространяющийся вдоль волокна, и поддерживая требуемую длину волны. Таким образом излучаемый активным веществом свет фокусируется в один узкий пучок. Резонатор определяет спектр, поляризацию и направленность генерируемого излучения.
2. Протяженность оптического кабеля составляет от 2 метров до 40, а иногда доходит и до 100 метров, поэтому часто встает вопрос об оптимизации пространства. Тогда его скручивают кольцами и укладывают сверху на оборудование.

Рис. 3. Схема накачки лазера, основанного на волокне с двойным покрытием

Принцип преобразования светового излучения в лазерное в волоконном излучателе имеет процент полезной энергии в 80-90%. При нем не происходит искажения волнового фронта, а мощность луча не теряется на всем оптическом маршруте. В ходе генерации лазера не возникает проблем. Выходная мощность излучения ограничена лишь доступной мощностью источника оптической накачки;

Отличия волоконного и CO2 лазеров

Отличия волоконного и CO2 лазеров состоят в принципе работы, устройстве, использовании разных материалов и коэффициенте полезного действия. Основа:

• волоконного лазера — оптически активное волокно,
• лазера CO2 – смесь газов, главным из которых является углекислый.

Длина волны лазеров отличается в десять раз. Показатель газового составляет 10,6 кмк, а волоконного — 1,06 кмк. Меньший размер длины луча обеспечивает высокую точность при обработке, увеличенную скорость обработки металлов и камня, а поверхность вокруг обрабатываемого участка остается нетронутой и не нагревается. Однако, при обработке НЕметаллов, предпочтение лучше отдать лазеру CO2. Волоконный лазер не справляется с бумагой, стеклом, фанерой, синтетической или натуральной тканью, деревом. И это его главный недостаток. Зато он подходит для обработки таких материалов как серебро, медь, латунь. Газовый лазер, в свою очередь, не может их обрабатывать.

Рис. 4. Устройство лазерного модуля

Понятный принцип действия без использования сложной оптической системы зеркал делает использование волоконного лазера более простым по сравнению с CO2 лазером. Еще один плюс волоконного лазера — это его компактная конструкция, которая может устанавливаться в любом станке с маленьким корпусом или сварочном аппарате.Благодаря простой установке его можно использовать в небольших промышленных центрах, ювелирных мастерских (при изготовлении украшений, нанесении гравировки на поверхность).

КПД волоконного лазера около 70%, для газового лазера этот показатель почти вдвое ниже.

Видео

Маркировка сегментов труб LDPE, ПВХ, HDPE, РР, PS

TOR Clean Ultra 1000 — очистка чугуна, окрашенный металл, замасленный алюминий.

Лазерная сварка TOR 1000 Вт

Преимущества

Волоконный лазер – это производительный лазер , часто использующийся в промышленности. Он относится к твердотельным аппаратам и имеет ряд преимуществ перед газовыми лазерами. Он обладает оптимальной длиной волны, одинаковой на протяжении почти всего рабочего процесса. Работа в таком режиме позволяет без потерь передавать энергию лазерного луча на большее расстояние и фокусировать его до диаметра в несколько микрон в очень маленькую точку, что важно при гравировке, а также обработке труднодоступных участков. Мощность луча волоконного лазера оптимальна. Высокая частота повторения импульсов стабильно выполняет любые задачи по сварке, маркировке и резке различных материалов.

Другие преимущества волоконного лазера — его универсальность и простота в обслуживании. Он не зависит от уровня влажности или температуры воздуха, поэтому может использоваться везде — от небольшой мастерской до промышленного помещения. Чистка волоконному лазеру не требуется. Кроме того, в любой момент волоконный лазер можно модернизировать и подключить на другой технологический процесс. Он не требует юстировки и сложных пусконаладочных работ.

Рис. 5. Устройство лазерного модуля

Использование лазера безопасно, так как излучение от него быстро поглощается различными металлами.

Рис. 6. Волоконные излучатели

Волоконный лазер вне зависимости от выбранного скоростного режима обеспечивает

прецизионную точность позиционирования. Обладает высокой мощностью свыше 1000 кВт и длительным рабочим ресурсом более 100000 часов. Многофункциональный лазер решает сразу же несколько задач — он может резать, гравировать и перфорировать материалы, паять или выполнять сварочные работы. Система

воздушного охлаждения не требует замены воды, выделения специального места для емкости под нее и другими требованиями водяных терморегуляторов.

Волоконный лазер работает бесшумно и минимизирует наличие производственных отходов.

Применение

Волоконный лазер — это универсальный инструмент, который работает с металлами различной толщины и уровня плотности, а также с искусственным и натуральным камнем, стеклом и пластиком.

Он используется в:

• Строительстве автомобилей, судов, воздушного транспорта, в том числе ракет
• Изготовлении морских и железнодорожных вагонов, контейнеров для перевозки
• Выпуске ювелирных изделий и нанесении гравировки
• Производстве строительных и рекламных металлических конструкций
• Военно-промышленном комплексе

Вот лишь некоторые области применения оптоволоконного лазера:

микрообработка материалов, нанесение графической маркировки, микрофрезеровка, нанесение надписей на приборных панелях, художественное структурирование поверхностей. Маркировочная табличка и шильдики, идентифицирующие штрих-коды, обработка тонких фольгированных материалов и многое другое.

Источник