Што такое IPG-лазер? Поўнае кіраўніцтва

У сучасным свеце высокадакладнай прамысловай вытворчасці і даследаванняў,IPG-лазерстаў залатым стандартам прадукцыйнасці, надзейнасці і эфектыўнасці валаконнага лазера. Незалежна ад таго, рэжаце вы тоўстыя сталёвыя пласціны, зварваеце далікатныя медыцынскія кампаненты або маркіруеце складаную электроніку, разуменне таго, што дае IPG-лазер, можа пераўтварыць вашу вытворчую лінію. Гэты артыкул глыбока акунаецца ў сутнасць тэхналогіі IPG-лазера, даследуе яе унікальныя перавагі, разглядае найбольш папулярныя сферы прымянення і прапануе практычныя рэкамендацыі па выбары правільнага рашэння для валаконнага лазера IPG у адпаведнасці з вашымі патрэбамі.

Што такое IPG-лазер?

Па сутнасці, IPG-лазер — гэта валаконна-лазерная сістэма, распрацаваная кампаніяй IPG Photonics, піянерам у галіне магутных валаконных узмацняльнікаў і лазерных тэхналогій. У адрозненне ад звычайных цвёрдацельных або CO₂-лазераў, якія выкарыстоўваюць аб'ёмныя крышталі або газавыя сумесі ў якасці ўзмацняльнікаў, IPG-лазеры выкарыстоўваюць аптычныя валокны, легаваныя рэдказямельнымі элементамі, звычайна легаваныя ітэрбіем, для генерацыі і ўзмацнення лазернага святла. Дыёды накачкі ўводзяць энергію ў гэтыя валокны, дзе святло накіроўваецца, адлюстроўваецца і ўзмацняецца, ствараючы аднакадравы прамень з вузкай шырынёй лініі і выключнай якасцю прамяня.

Асноўныя кампаненты валаконнага лазера IPG ўключаюць:

• Дыёды накачкі: высокаэфектыўныя лазерныя дыёды, якія ўводзяць святло накачкі ў валакно.

• Валакно, легаванае ітэрбіем: асяроддзе ўзмацнення, дзе адбываецца вымушанае выпраменьванне.

• Валаконныя брэгаўскія рашоткі (ВБР): служаць убудаванымі люстэркамі для фарміравання лазернага рэзанатара без грувасткай оптыкі.

• Выхаднае валакно: гнуткае ахоўнае валакно, якое пераносіць гатовы лазерны прамень да апрацоўчай галоўкі.

Паколькі ўзмацняльнае асяроддзе і рэзанатар цалкам знаходзяцца ўнутры аптычнага валакна, IPG-лазеры пазбягаюць многіх праблем з юстыроўкай, астуджэннем і абслугоўваннем, звязаных з традыцыйнымі лазерамі.

Чатыры слупы перавагі лазера IPG

1. Якасць ультравысокага прамяня

Валакновыя лазеры IPG ствараюць прамяні з абмежаванай дыфракцыяй (M² блізкі да 1,1), што дазваляе атрымаць вузкія кропкі факусоўкі для надзвычай дакладнай рэзкі і зваркі. Выдатны профіль прамяня азначае больш вузкія прапілы, больш чыстыя краю і мінімальную колькасць зон цеплавога ўздзеяння, што вельмі важна пры апрацоўцы тонкіх металаў або цеплаадчувальных матэрыялаў.

2. Выключная электрычная эфектыўнасць

Паколькі эфектыўнасць падключэння да разеткі часта перавышае 30% (а ў некаторых мадэлях да 45%), лазеры IPG спажываюць значна менш электраэнергіі, чым лазеры з лямпавай накачкай або CO₂-лазеры. Меншае спажыванне энергіі азначае зніжэнне эксплуатацыйных выдаткаў і меншы ўплыў на навакольнае асяроддзе на працягу тэрміну службы лазера.

3. Модульны, маштабуемы дызайн

Архітэктура «ўзмацняльніка магутнасці галоўнага генератара» (MOPA) ад IPG дазваляе карыстальнікам выбіраць модулі кілаватнага класа, якія можна аб'ядноўваць у стосы або каскады для дасягнення яшчэ больш высокіх узроўняў магутнасці. Незалежна ад таго, ці патрэбна вам 500 Вт для далікатнай мікраапрацоўкі, ці 20 кВт для цяжкай рэзкі сталі, IPG прапануе модульны шлях, і вы часта можаце мадэрнізаваць яго ў палявых умовах, дадаўшы модулі ўзмацняльніка.

4. Мінімальнае абслугоўванне і працяглы тэрмін службы

Дзякуючы ўстойлівасці валакна да забруджвання навакольнага асяроддзя і адсутнасці оптыкі ў вольнай прасторы, валаконныя лазеры IPG могуць пахваліцца сярэднім часам напрацоўкі на адмову (MTBF), які перавышае 50 000 гадзін. Варыянты паветранага астуджэння або астуджэння з замкнёным цыклам выключаюць частую замену лямпаў і складаныя сістэмы астуджэння, што забяспечвае большы час бесперабойнай працы і меншыя выдаткі на абслугоўванне.

Дзе блішчаць IPG-лазеры: асноўныя сферы прымянення

1. Рэзка ліставога металу

Ад аўтамабільных кузаўных панэляў да паветраводаў HVAC, валаконныя лазеры IPG забяспечваюць хуткую і дакладную рэзку з нізкай канічнасцю і мінімальным узнікненнем задзірын. Мадэлі высокай магутнасці (>4 кВт) рэжуць нізкавугляродную і нержавеючую сталь таўшчынёй да 30 мм з хуткасцю і якасцю краю, неабходнымі для сучасных вытворчых майстэрняў.

2. Зварка і абліцоўка

У аэракасмічнай і аўтамабільнай прамысловасці лазеры IPG дазваляюць выконваць зварку з глыбокім пранікненнем з вузкімі зварнымі швамі і высокай хуткасцю перамяшчэння. Іх стабільная магутнасць таксама робіць іх ідэальнымі для плакавання — нанясення зносаўстойлівых або каразійна-ўстойлівых слаёў матэрыялу на асноўныя металы.

3. Мікраапрацоўка і электроніка

Для выразання паўправаднікоў, свідравання друкаваных плат (PCB) і вырабу медыцынскіх прылад нізкамагутныя (ад 20 Вт да 200 Вт) IPG-лазеры дазваляюць атрымліваць дэталі памерам менш за 50 мкм. Здольнасць валаконнага лазера генераваць пікасекундныя або фемтасекундныя імпульсы яшчэ больш памяншае цеплавое пашкоджанне і дазваляе праводзіць дакладную абляцыю.

4. Маркіроўка і гравіроўка

Незалежна ад таго, ці гэта гравіроўка QR-кодаў на хірургічных інструментах з нержавеючай сталі, ці маркіроўка серыйных нумароў на фармацэўтычнай упакоўцы, лазеры IPG забяспечваюць высокакантрасныя, пастаянныя пазнакі з высокай прапускной здольнасцю. Іх гнуткасць падачы валакна азначае, што маркіровачныя галоўкі можна лёгка інтэграваць у рабатызаваныя ячэйкі і канвеерныя лініі.

5. Даследаванні і распрацоўкі

Універсітэты і навукова-даследчыя лабараторыі выкарыстоўваюць наладжвальныя платформы MOPA IPG для вывучэння новых матэрыялаў, узаемадзеяння лазераў з матэрыяламі і прымянення звышхуткіх лазераў. Звышхуткія лазеры на аснове валакон (фемтасекундныя і пікасекундныя) пашыраюць гарызонты даследаванняў у спектраскапіі, мікраскапіі і не толькі.

Выбар правільнага IPG-лазера для вашых патрэб

Пры ацэнцы лазерных сістэм IPG улічвайце наступныя фактары:

1. Узровень магутнасці

• Нізкая магутнасць (10 Вт–200 Вт): ідэальна падыходзіць для мікраапрацоўкі, маркіроўкі і тонкай зваркі.

• Сярэдняя магутнасць (500 Вт–2 кВт): універсальная для рэзкі тонкіх і сярэдняй таўшчыні металаў і агульнай апрацоўкі.

• Высокая магутнасць (4 кВт–20 кВт+): падыходзіць для рэзкі тоўстых лістоў, зваркі тоўстых слаёў і высокай прадукцыйнасці вытворчасці.

• CW (бесперапынная хваля): найлепш падыходзіць для рэзкі і зваркі, якія патрабуюць пастаяннага падводу цяпла.

• Q-Switched, імпульсны MOPA: прапануе імпульсы па патрабаванні для маркіроўкі і мікрасвідравання.

• Звышхуткі (пікасекундны/фемтасекундны): для мінімальных цеплавых дэфармацый пры мікраапрацоўцы і даследаваннях.

• Галоўкі з фіксаванай факусоўкай: эканамічна эфектыўныя і надзейныя для рэзкі на плоскай паверхні.

• Гальванаметрычныя сканеры: хуткае праграмуемае сканаванне для маркіроўкі, зваркі і адытыўнай вытворчасці.

• Рабатызаваныя валаконныя галоўкі: высокая гнуткасць пры мантажы на шматвосевых робатах для 3D-зваркі або рэзкі.

• Агрэгаты з паветраным астуджэннем: Найпрасцейшая ўстаноўка, падыходзяць для магутнасці да ~2 кВт.

• Вадзяное астуджэнне або замкнёны цыкл: патрабуецца для большай магутнасці; праверце магутнасць астуджэння і памеры аб'екта.

Парады па бесперашкоднай інтэграцыі

• Падрыхтоўка месца: Забяспечце належную вентыляцыю і кантроль пылу; валаконныя лазеры пераносяць больш забруджвальных рэчываў, чым CO₂-лазеры, але ўсё роўна выгадныя ў чыстым асяроддзі.

• Меры бяспекі: Усталюйце блакіроўкі, прылады для спынення выпраменьвання і адпаведныя ахоўныя акуляры для лазернага выпраменьвання. Рэгулярна правярайце пратаколы бяспекі.

• Навучанне і падтрымка: супрацоўнічайце з аўтарызаванымі дыстрыб'ютарамі IPG, якія могуць забяспечыць устаноўку, увод у эксплуатацыю і навучанне аператараў.

• Запасныя часткі і сэрвісныя кантракты: ключавыя раздымы і дыёды ёсць у наяўнасці; разгледзьце магчымасць заключэння сэрвіснага кантракту для хуткага рэагавання і прафілактычнага абслугоўвання.

Паколькі глабальная вытворчасць патрабуе больш хуткага цыклу, больш жорсткіх дапушчальных адхіленняў і ніжэйшых эксплуатацыйных выдаткаў, лазеры IPG вылучаюцца тым, што забяспечваюць непераўзыдзеную якасць прамяня, эфектыўнасць і доўгатэрміновую надзейнасць. Ад рэзкі цяжкіх пласцін да субмікроннай біямедыцынскай апрацоўкі, партфель валаконных лазераў IPG ахоплівае ўвесь спектр прамысловых і даследчых патрэб. Дзякуючы стараннаму падбору ўзроўню магутнасці, фармату імпульсу і варыянтаў падачы ў адпаведнасці з вашым прымяненнем, а таксама дзякуючы супрацоўніцтву з вопытнымі інтэгратарамі, вы можаце адкрыць новыя ўзроўні прадукцыйнасці і дакладнасці.

Незалежна ад таго, мадэрнізуеце вы састарэлы CO₂-рэзальны станок ці ўкараняеце лазерныя працэсы наступнага пакалення, выбар валаконна-лазернай сістэмы IPG закладвае трывалую аснову для поспеху. Скарыстайцеся магчымасцямі IPG Laser сёння і назірайце, як вашы вытворчыя магчымасці рэзка ўзрастаюць.