כיצד לבחור את לייזר שאיבת הדיודה הנכון עבור יישומים תעשייתיים

ביישומי לייזר תעשייתיים, מודול לייזר שאיבת דיודה משמש כ"ליבת הכוח" של מערכת הלייזר. ביצועיו משפיעים ישירות על יעילות העיבוד, אורך חיי הציוד ואיכות המוצר הסופי. עם זאת, עם מגוון רחב של לייזרים שאיבת דיודה הזמינים בשוק (כגון לייזרים בעלי שאיבה קצה, לייזרים בעלי שאיבה צדדית ולייזרים מצומדים לסיבים), כיצד ניתן להתאים במדויק לדרישות תעשייתיות ספציפיות? מאמר זה מספק אסטרטגיית בחירה שיטתית המבוססת על פרמטרים טכניים וניתוח מבוסס תרחישים.

1. הגדירו את דרישות הליבה של היישום התעשייתי
לפני בחירת מודול לייזר שאיבת דיודה, חיוני להגדיר את הפרמטרים המרכזיים של תרחיש היישום:
① סוג עיבוד
- עיבוד רציף בהספק גבוה (למשל, חיתוך/ריתוך של מתכות עבות): מתן עדיפות ליציבות הספק (מעל 1 קילוואט) ויכולת פיזור חום.
- עיבוד שבבי מדויק (למשל, קידוח/איכול חומר שביר): דורש איכות קרן גבוהה (M² < 10) ובקרת פולסים מדויקת (ברמת ננו-שנייה). – עיבוד דינמי במהירות גבוהה (למשל, ריתוך לשוניות של סוללות ליתיום): דורש יכולת תגובה מהירה (קצב חזרות בטווח kHz). ② יכולת הסתגלות סביבתית – סביבות קשות (למשל, טמפרטורה גבוהה, אבק, רעידות כגון קווי ייצור לרכב): דורש רמת הגנה גבוהה (IP65 ומעלה) ותכנון עמיד בפני זעזועים. ③ שיקולי עלות לטווח ארוך ציוד תעשייתי פועל לרוב 24/7, לכן חשוב להעריך את היעילות האלקטרו-אופטית (>30%), מחזורי תחזוקה ועלויות חלקי חילוף.
2. הסבר על מדדי ביצוע מרכזיים
① עוצמת פלט ואיכות אלומה
טווח הספק: מודולי לייזר דיודה ברמה תעשייתית נעים בדרך כלל בין 100W ל-10kW. בחרו בהתאם לעובי החומר (לדוגמה, חיתוך פלדה בעובי 20 מ"מ דורש ≥3kW).
- איכות הקרן (גורם M²):
- M² < 20: מתאים לעיבוד גס (למשל, ניקוי משטחים).
- M² < 10: מתאים לריתוך/חיתוך מדויק (למשל, פלדת אל-חלד 0.1 מ"מ). – הערה: הספק גבוה יותר פוגע לעיתים קרובות באיכות הקרן; יש לשקול עיצובים של שאיבה צדדית או שאיבה היברידית לאופטימיזציה. ② יעילות אלקטרו-אופטית וניהול תרמי – יעילות אלקטרו-אופטית: משפיעה ישירות על עלויות האנרגיה. מודולים עם יעילות של >40% עדיפים (למשל, מודולי לייזר עם שאיבת דיודה יעילים פי 2-3 מאלה המסורתיים המופעלים על ידי מנורה).
- עיצוב קירור: קירור נוזלי מיקרו-ערוצי (יעילות קירור >500W/cm²) מתאים יותר לפעולות ארוכות טווח ועומס גבוה מאשר קירור אוויר.
③ אמינות ותוחלת חיים
- MTBF (זמן ממוצע בין כשלים): סביבות תעשייתיות דורשות ≥50,000 שעות.
עמידות בפני זיהום: חלל אופטי אטום מונע התזות מתכת וחדירת אבק (דירוג IP67 אף טוב יותר).
④ תאימות ומדרגיות
- ממשק בקרה: תמיכה בפרוטוקולים תעשייתיים כגון EtherCAT ו-RS485 מאפשרת שילוב בקווי ייצור אוטומטיים.
- הרחבה מודולרית: תמיכה בתצורה מקבילה מרובת מודולים (למשל, ערימה של 6 ב-1) מאפשרת שדרוגי צריכת חשמל חלקים.
⑤ מאפייני אורך גל ודופק
- התאמת אורך גל:
- 1064 ננומטר: נפוץ לעיבוד מתכות.
- 532 ננומטר/355 ננומטר: מתאים לעיבוד מדויק של חומרים לא מתכתיים כמו זכוכית וקרמיקה.
- בקרת דופק:
- מצב QCW (גל קוואזי-רציף) אידיאלי עבור יישומים בעלי אנרגיה גבוהה ותדר נמוך (למשל, חריטה עמוקה).
- תדר חזרות גבוה (רמת מגהרץ) מתאים לסימון במהירות גבוהה.
3. הימנעות ממלכודות בחירה נפוצות
- מלכודת 1: "ככל שההספק גבוה יותר, כך ייטב" - הספק מוגזם עלול לגרום לשריפת חומר. יש לאזן בין ההספק לאיכות הקרן.
- מלכודת 2: "התעלמות מעלויות תחזוקה ארוכות טווח" - מודולים בעלי יעילות נמוכה עלולים לגרור עלויות אנרגיה ותחזוקה גבוהות יותר לאורך זמן, שעולות על החיסכון הראשוני.
- מלכודת 3: "מודול אחד שמתאים לכולם לכל תרחיש" - עיבוד מדויק וגס דורשים עיצובים מובחנים (למשל, ריכוז סימום, מבנה משאבה).

לומיספוט

כתובת: בניין 4 #, מספר 99 דרך פורונג השלישית, מחוז שישאן, וושי, 214000, סין

טלפון: 86-0510 87381808+.

נייד: + 86-15072320922

Email: sales@lumispot.cn