Die Zukunft des Blech-Laser-Schneidtechnologie
Laserschneiden ist auch in den letzten Jahrzehnten geändert. Zuerst gab es CO2-Laser. Diese herrschte für einige Jahrzehnte, bis ein Newcomer die Szene in Form von Faserlasern eingegeben.
Sowohl CO2-Laser und Faserlaser haben ihre vor- und Nachteile – CO2 wird oft als Allzweck-Laser gesehen, aber manchmal fehlt in der Geschwindigkeit, während Faser ist in der Regel schneller, noch trifft Barriere beim Schneiden von dickeren Materialien. Erst vor kurzem hat die Branche gesehen Faserlaser, CO2 in Bezug auf die Materialstärken aufzuholen (siehe unsere März 2014 Artikel, "Der nächste Sprung in Faser schneiden mit dem Laser") beginnen.
Und jetzt, OEMs sind die nächste Generation von Laserschneidanlagen mit einer neuen Art von Laser genannt direkte Diodenlaser hinarbeiten. Allerdings gibt es nur eine direkte-Diodenlaser derzeit, dass es tatsächlich in der Lage, Schneiden von Stahl ist. Vorerst werden die meisten Diodenlasersysteme bei Vorgängen wie Wärme behandeln und Verkleidungen verwendet.
Nach Coherent, das HighLight 10000 D, Teil des Unternehmens hervorheben D-Serie Linie direkte Diodenlaser Quellen, bietet bis zu 10 kW Leistung direkt-Diode bei 975 nm.
Gebeten zu erklären, was genau Diodenlaser, sagt Frank Gaebler, Senior Product Marketingmanager für CO2-Laser von Coherent, Inc., "Sie wahrscheinlich habe einer Sitzung innerhalb von ein paar Füße von Ihnen nun, hast du einen Computer mit einem CD, DVD oder Blu-Ray-Player.
"Es ist ein Halbleiterbauelement, das unter den richtigen Bedingungen, Laser-Licht emittiert, anstatt inkohärente Licht wie eine LED würde, was bedeutet, dass es zu einer viel engeren Stelle fokussiert werden kann."
Gaebler fährt fort um zu sagen, dass die Quintessenz ist, dass direkte Diodenlaser elektrisch sehr effizient sind.
"Für den Strom, in Sie hinein, Sie raus einen fairen Betrag von optischen Leistung" er baut. "Das ist im Gegensatz zu den meisten anderen Arten von Lasern, wo Sie nur ein paar Prozent Wirkungsgrad erhalten – setzen Sie in eine Menge Energie, und Sie erhalten eine relativ kleine Menge von Licht."
Dieses Gehäuse wurde mit einem direkten Diodenlaser verschweißt.
Tracey Ryba, Produktmanager für Laser TRUMPF Nordamerika, erklärt, was Diodenlaser so anders macht.
"Egal welche du über redest Laser-Technologie haben sie die gleichen drei Komponenten: das aktive Medium, die Erregung und die optischen Resonator," sagt er. " In der Regel in den letzten 10 Jahren Dioden verwendet wurden, um die Faser oder Disk Laser Pumpe, aber da die Technik verändert hat, haben wir eine Explosion der Dioden-Technologie in die Strahlqualität oder die Diode Helligkeit gesehen. Das ist dramatisch, so sind wir in der Lage, tatsächlich nehmen die Pumpdioden und koppeln sie rechts in die Fasern verbessert. Auf diese Weise sind Sie nicht aktiv das Medium nicht mehr Pumpen.
"Mit CO2, Strom verwenden Sie Pumpen das Gas; mit Ballaststoffen und Datenträger verwenden Sie Dioden um zu Pumpen; und jetzt sind wir in der Lage, tatsächlich nehmen die Diode, die diese Medien Pumpen war, nehmen die Leuchtdiode selbst, und kombinieren Sie es direkt in die Faser und liefern sie an das Werkstück. Das ist wirklich das, was die Entwicklung der Dioden-Technologie in den letzten fünf oder sieben Jahren gewesen; die Landschaft verändert." In anderen Worten, direkte Diodenlaser der Mittelsmann ausgeschnitten, und auf diese Weise bieten sie viel höhere Effizienz.
"Suchst du bei CO2-Laser, sie bieten etwa 10 Prozent Dübel Effizienz," sagt Ryba. "Faser und Disk Laser sind rund 30 Prozent Dübel-effiziente Verbrennung Energie, während Diodenlaser derzeit um rund 40 Prozent-Dübel effizient und wahrscheinlich nähert sich näher um 50 Prozent in den kommenden Jahren." Mit Diodenlaser du bist im Grunde entfernen von Teilen des Lasers, und verwenden Sie eigentlich nur die Pumpe Teil, so wird es ein sehr effizientes Verfahren."
Zusammen mit der erhöhten Dübel Effizienz weist Gaebler auch darauf hin, dass Diodenlaser weniger Wärme erzeugen. "Um, die mit CO2-Laser hingegen musst du Wasser und Kühlung haben, und die Kühlung Apparate sind größer und komplexer als der Laser selbst, da Sie alle diese Wärme – die Welle Wärme zu entfernen, die aufgrund der Ineffizienz der Umwandlung entsteht aus Strom Licht."
Nach TRUMPF der TruDiode 6006 bietet 6000 W Leistung bei einer Wellenlänge von 920-1040 nm und eignet sich für Laser zu löten, tiefes Eindringen zu Schweißen, Hitze Wärmeleitung Schweißen und Laserschweißen von Kunststoffen.
Derzeit die Hauptanwendungen von direkten Diodenlaser sind Wärmebehandlung und Verkleidung, und für beide Prozesse, direkte Diodenlaser sind äußerst nützlich. Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften, können sie Benutzer selektiv Hitze alle Materialien, mit denen sie arbeiten.
Gaebler enthält ein Beispiel für die Wärmebehandlung. "Sie können einen Gang Zahn, eine Werkzeug-Kante oder ähnliches mit dieser Laserstrahl Wärme und es heizt nur die ersten paar Mikrometer, vor allem, weil es relativ gut absorbiert wird." Sie nicht den Teil verzerren, und die andere Sache ist, weil Sie es so selektiv heizen sind, sobald Sie den Laser ausschalten, die Luft in der Regel es stillt. Sie benötigen keine generell jede Art von einer aktiven Quench. Sie haben alle diese zusätzlichen Schritte eliminiert. Es wird mit einem Laser gesprengt, es härtet, genau die Stelle, die Sie wollen, und sonst nichts, und boom, Sie sind fertig. Im Allgemeinen gibt es nur minimale oder keine Nachbearbeitung erforderlich. "Das ist der große Vorteil."
Alle Vorteile der Diodenlaser gegeben, könnte man sich Fragen, warum sie noch nicht für das Schneiden von Blechen verwendet werden. Die Antwort ist, dass in fast allen Fällen direkte Diodenlaser sind nicht in der Lage, die Helligkeit für Zerspanung zu produzieren.
"Jeder arbeitet an, die als das ultimative Ziel. Nicht nur TRUMPF, sondern alle Unternehmen,"sagt Ryba. "Wir sind bereits in der Lage, es zu tun in einer Labor-Umgebung, so jetzt ist es gerade erst, die auf industriellem Niveau. Die Technologie hat sich in immer höheren Helligkeit aus Dioden verbessert. Diese Technologie wechselt jedes Jahr, und im Zuge der Weiterentwicklung die Technologie bringen wir es auf den Markt."
Ryba prognostiziert, dass Job-Shops direkt-Diodenlaser in der Lage, Schneiden von Stahl auf dem Markt in den nächsten fünf Jahren sehen konnte. Es könnte sogar passieren, viel früher, aber in jedem Fall, die nächsten Jahre werden für Laser-Schneidtechnologie sehr interessant sein und die Landschaft soll revolutioniert werden.
