Viimastel aastatel on kiirelt arenenud impulsskiudlaserite rakendamine lasermärgistuse valdkonnas, mille hulgas on olnud väga ulatuslikud rakendused elektrooniliste 3C toodete, masinate, toiduainete, pakendite jms valdkonnas.
Praegu on turul lasermärgistamisel kasutatavate impulsskiudlaserite tüübid peamiselt Q-switched tehnoloogia ja MOPA tehnoloogia.MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) laser viitab laserstruktuurile, milles laserostsillaator ja võimendi on kaskaaditud.Tööstuses viitab MOPA laser ainulaadsele ja "intelligentsemale" nanosekundilisele impulsskiudlaserile, mis koosneb pooljuhtlaseri algallikast, mida juhivad elektriimpulsid ja kiudvõimendi.Selle "intelligentsus" peegeldub peamiselt selles, et väljundimpulsi laius on sõltumatult reguleeritav (vahemik 2ns-500ns) ja kordussagedus võib ulatuda megahertsini.Q-lülitatud kiudlaseri seemneallika struktuur seisneb selles, et kiudostsillaatori õõnsusse sisestatakse kadumodulaator, mis genereerib nanosekundilise impulsi valgusväljundi teatud impulsi laiusega, moduleerides perioodiliselt õõnsuse optilist kadu.
Laseri sisemine struktuur
MOPA kiudlaseri ja Q-lülitatud kiudlaseri sisestruktuuri erinevus seisneb peamiselt impulss-seemne valgussignaali erinevates genereerimismeetodites.MOPA kiudlaseri impulssseemne optiline signaal genereeritakse elektriimpulsi juhtiva pooljuhtlaseri kiibi abil, see tähendab, et optilist väljundsignaali moduleerib juhtiv elektrisignaal, nii et see on väga tugev erinevate impulsi parameetrite (impulsi laius, kordussagedus) genereerimiseks. , impulsi lainekuju ja võimsus jne) Paindlikkus.Q-lülitusega kiudlaseri impulss-seemne optiline signaal genereerib impulssvalguse väljundit, suurendades või vähendades perioodiliselt optilist kadu resonantsõõnes, millel on lihtne struktuur ja hinnaeelis.Kuid Q-lülitusseadmete mõju tõttu on impulsi parameetritel teatud piirangud.
Väljundi optilised parameetrid
MOPA kiudlaseri väljundimpulsi laius on sõltumatult reguleeritav.MOPA kiudlaseri impulsi laiusel on igasugune häälestatavus (vahemik 2ns～500 ns).Mida kitsam on impulsi laius, seda väiksem on kuumusest mõjutatud tsoon ja seda suurem on töötlemistäpsus.Q-lülitusega kiudlaseri väljundimpulsi laius ei ole reguleeritav ja impulsi laius on üldiselt konstantne teatud fikseeritud väärtusel vahemikus 80 ns kuni 140 ns.MOPA kiudlaseril on laiem kordussagedusvahemik.MOPA laseri kordussagedus võib ulatuda MHz kõrgsagedusliku väljundini.Kõrge kordussagedus tähendab suurt töötlemise efektiivsust ja MOPA suudab kõrge kordussageduse tingimustes siiski säilitada kõrged tippvõimsuse omadused.Q-lülitatud kiudlaserit piiravad Q-lüliti töötingimused, seega on väljundsagedusvahemik kitsas ja kõrgsagedus võib ulatuda vaid ~100 kHz-ni.
Rakenduse stsenaarium
MOPA kiudlaseril on lai parameetrite reguleerimisvahemik.Seetõttu võib see lisaks tavapäraste nanosekundiliste laserite töötlemisrakenduste katmisele kasutada ka ainulaadset kitsast impulsi laiust, kõrget kordussagedust ja suurt tippvõimsust, et saavutada unikaalseid täppistöötlusrakendusi.nagu näiteks:
1.Alumiiniumoksiidlehe pinnaeemalduse rakendamine
Tänapäeva elektroonikatooted muutuvad õhemaks ja kergemaks.Paljud mobiiltelefonid, tahvelarvutid ja arvutid kasutavad toote kestana õhukest ja kerget alumiiniumoksiidi.Kui kasutate Q-lülitatud laserit juhtivate positsioonide märgistamiseks õhukesele alumiiniumplaadile, on lihtne tekitada materjali deformatsiooni, mille tulemuseks on "kumerad korpused" tagaküljel, mis mõjutavad otseselt välimuse esteetikat.MOPA laseri väiksemate impulsi laiuse parameetrite kasutamine võib muuta materjali deformeerumiseks raskeks ning varjutus on õrnem ja heledam.Selle põhjuseks on asjaolu, et MOPA laser kasutab väikest impulsi laiuse parameetrit, et muuta laser materjalil lühemaks, ja sellel on piisavalt kõrge energia anoodikihi eemaldamiseks, nii et anoodi eemaldamiseks õhukese alumiiniumoksiidi pinnalt. plaat, MOPA laserid on parem valik.
2. Anodeeritud alumiiniumi mustamine rakendus
Kasutades lasereid mustade kaubamärkide, mudelite, tekstide jms märgistamiseks anodeeritud alumiiniummaterjalide pinnale traditsioonilise tindi- ja siiditrükktehnoloogia asemel, on seda laialdaselt kasutatud elektrooniliste digitoodete kestadel.
Kuna MOPA impulsskiudlaseril on lai impulsi laiuse ja kordussageduse reguleerimisvahemik, võib kitsa impulsi laiuse ja kõrge sagedusega parameetrite kasutamine märgistada materjali pinna musta efektiga.Erinevad parameetrite kombinatsioonid võivad tähistada ka erinevaid halli tasemeid.mõju.
Seetõttu on sellel suurem selektiivsus erineva mustuse ja käetunde protsessiefektide suhtes ning see on turul eelistatud valgusallikas anodeeritud alumiiniumi mustamiseks.Märgistamine toimub kahes režiimis: punktirežiim ja reguleeritud punktivõimsus.Punktide tiheduse reguleerimisega saab simuleerida erinevaid halltoonide efekte ning anodeeritud alumiiniummaterjali pinnale märgistada kohandatud fotosid ja isikupärastatud käsitööd.
3. Värviline lasermärgistus
Roostevabast terasest värvirakenduses peab laser töötama väikese ja keskmise impulsi laiuse ja kõrgete sagedustega.Värvimuutust mõjutavad peamiselt sagedus ja võimsus.Nende värvide erinevust mõjutab peamiselt laseri enda ühe impulsi energia ja selle koha kattuvus materjalil.Kuna MOPA laseri impulsi laius ja sagedus on sõltumatult reguleeritavad, ei mõjuta ühe neist reguleerimine teisi parameetreid.Nad teevad omavahel koostööd, et saavutada erinevaid võimalusi, mida Q-lülitusega laseriga saavutada ei saa.Praktilistes rakendustes saate impulsi laiust, sagedust, võimsust, kiirust, täitmismeetodit, täitevahet ja muid parameetreid reguleerides, erinevaid parameetreid permuteerides ja kombineerides märkida rohkem selle värviefekte, rikkalikke ja õrnaid värve.Roostevabast terasest lauanõudele, meditsiiniseadmetele ja käsitööesemetele saab märgistada uhkeid logosid või mustreid, mis annavad kauni dekoratiivse efekti.
Üldiselt on MOPA kiudlaseri impulsi laius ja sagedus sõltumatult reguleeritavad ning reguleerimisparameetrite vahemik on suur, nii et töötlemine on hea, termiline efekt on madal ja sellel on silmapaistvad eelised alumiiniumoksiidi lehtede märgistamises, anodeeritud alumiiniumis. mustamine ja roostevaba terase värvimine.Mõistke efekti, mida Q-lülitusega kiudlaseriga ei saavutata Q-lülitatud kiudlaserit iseloomustab tugev märgistusjõud, millel on metallide sügavgraveerimisel teatud eelised, kuid märgistusefekt on suhteliselt konarlik.Tavalistes märgistamisrakendustes võrreldakse MOPA impulsskiudlasereid Q-lülitusega kiudlaseritega ning nende põhiomadused on toodud järgmises tabelis.Kasutajad saavad valida õige laseri vastavalt tegelikele märgistusmaterjalide ja efektide vajadustele.
MOPA kiudlaseri impulsi laius ja sagedus on sõltumatult reguleeritavad ning reguleerimisparameetrite vahemik on suur, nii et töötlemine on hea, termiline efekt on madal ja sellel on silmapaistvad eelised alumiiniumoksiidi lehtede märgistamises, anodeeritud alumiiniumi mustamises, roostevabast terasest värvimises, ja lehtmetalli keevitamine.Mõju, mida Q-lülitatud kiudlaser ei suuda saavutada.Q-lülitatud kiudlaserit iseloomustab tugev märgistusjõud, millel on metallide sügavgraveerimisel teatud eelised, kuid märgistusefekt on suhteliselt karm.
Üldiselt võivad MOPA kiudlaserid peaaegu asendada Q-lülitusega kiudlaserid kõrgetasemelistes lasermärgistus- ja keevitusrakendustes.Tulevikus võtab MOPA kiudlaserite arendamine suunaks kitsamad impulsi laiused ja kõrgemad sagedused ning samal ajal marssib suurema võimsuse ja suurema energia poole, jätkab uute lasermaterjalide peentöötluse nõuete täitmist ning jätkab arendada, nagu laserirooste eemaldamine ja lidar.Ja muud uued rakendusvaldkonnad.
Postitusaeg: 18. juuli 2021
