nlight nagy teljesítményű szálas lézer javítás

Az nLIGHT az Egyesült Államok vezető nagy teljesítményű száloptikás lézergyártója. Termékei nagy fényerejükről, megbízhatóságukról és moduláris kialakításukról ismertek. Széles körben használják őket ipari vágás/hegesztés, védelmi, orvosi és egyéb területeken. Fő technológiái közé tartozik a száloptikás csatolás, a félvezető pumpálás és az intelligens vezérlőrendszerek.

2. Működési elv

1. Alapelv

Szivattyúforrás: Több egycsöves félvezető lézer (hullámhossz 915/976 nm) csatlakozik az erősítőszálhoz egy nyalábösszetevőn keresztül.

Erősítő közeg: itterbiummal adalékolt (Yb³⁺) dupla bevonatú szál, amely a pumpáló fényt 1064 nm-es lézerfényré alakítja.

Rezonáns üreg: Az FBG-t (szálas Bragg-rács) egy teljes szálból álló rezonáns szerkezet létrehozására használják.

Kimenetvezérlés: Az impulzus/folyamatos kimenet AOM-on (akusztikus-optikai modulátor) vagy közvetlen elektromos moduláción keresztül érhető el.

2. Technikai előnyök

Fényerő növelése: Az nLIGHT szabadalmaztatott COREFLAT™ technológiája jobb sugárminőséget (M²<1,1) eredményez, mint a hagyományos száloptikás lézerek esetében.

Elektrooptikai hatásfok: >40%, ami jelentősen csökkenti az energiafogyasztást (a CO₂ lézerek <15%-ához képest).

3. A termék funkciói és tipikus alkalmazásai

Lézersorozat Jellemzők Tipikus alkalmazások

alta® CW/QCW, 1-20kW Vastag lemezek vágása, hajóhegesztés

element™ Kompakt, 500 W-6 kW-os szórakoztatóelektronikai eszközök precíziós feldolgozása

pearl® Impulzusos száloptikás lézer, <1mJ impulzusenergia Lítium akkumulátoros pólusdarab vágás, mikrofúrás

AFS (Védelmi sorozat) Nagy fényerejű irányított energiájú fegyver (DEW) Katonai lézerrendszer

4. Mechanikai és optikai szerkezet

1. Alapkomponensek

Komponens Funkció Hibaérzékenység

Félvezető szivattyúmodul Biztosítja a szivattyú megvilágítását, élettartama körülbelül 50 000 óra

Nyerősítő szál Itterbiummal adalékolt, dupla bevonatú szál, hajlítási veszteségre hajlamos

Kombinátor Többszivattyús fénysugár kombináció, könnyen öregíthető magas hőmérsékleten

QBH kimeneti fej Ipari csatlakozófelület, a por/ütközések könnyen torzíthatják a nyalábot

Vízhűtő rendszer Tartsa fenn a ±0,1 ℃-os hőmérséklet-stabilitást, az elzáródás túlmelegedést okozhat

2. Tipikus szerkezeti ábra

Másolat

[Szivattyúforrás] → [Kombinátor] → [Erősítőszál] → [FBG rezonátor] → [AOM moduláció] → [QBH kimenet]

↑ Hőmérséklet-szabályozó rendszer↓ ↑ Vízhűtő rendszer↓

V. Gyakori hibák és karbantartási ötletek

1. Teljesítménycsökkenés vagy kimenet hiánya

Lehetséges okok:

Szivattyúmodul csillapítása (ellenőrizze az áram-teljesítmény görbét)

Szálfúziós pont törése (OTDR detektálás)

Elégtelen hűtőfolyadék-áramlás (ellenőrizze a szűrő eltömődését)

Karbantartás lépései:

Használjon teljesítménymérőt az egyes szakaszok veszteségének észleléséhez.

Cserélje ki a rendellenes szivattyúmodult (gyártói kalibráció szükséges).

Tisztítsa meg vagy cserélje ki a vízhűtő rendszer szűrőjét.

2. Gerenda minőségromlása (M² növekedés)

Lehetséges okok:

QBH fej szennyeződése (alkoholos tisztítású végfelület)

Optikai szál hajlítási sugara <10 cm (újrahuzalozás)

Nyalábösszetevő hőlencse-effektus (gyártói visszaküldés szükséges)

Gyors diagnózis:

Használjon nyalábanalizátort a foltmintázat mérésére.

VI. Megelőző karbantartási intézkedések

1. Napi karbantartás

Optikai alkatrészek:

Tisztítsa meg a QBH kimeneti fejet hetente vízmentes etanollal és pormentes ruhával.

Kerülje az optikai szál kis sugarú hajlítását (minimum sugár > 15 cm).

Hűtőrendszer:

Ellenőrizze a hűtőfolyadék vezetőképességét havonta (<5 μS/cm-nek kell lennie).

Cserélje ki a szűrőt negyedévente.

2. Működési specifikációk

Biztonsági küszöbérték:

Tilos a névleges teljesítmény 110%-ánál nagyobb teljesítményen üzemeltetni.

Hirtelen áramkimaradás után várjon 5 percet az újraindítás előtt.

VII. Összehasonlítás a versenytársakkal (nLIGHT vs. IPG)

nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000 jelzőfények

Elektrooptikai hatásfok 42% 38%

Gerenda minősége M² 1,05 1,2

Karbantartási költség Alacsony (moduláris kialakítás) Magas

Tipikus meghibásodási arány <2%/év 3-5%/év

VIII. Összefoglalás

Az nLIGHT lézer nagy megbízhatóságot ér el a teljes száloptikás kialakításnak és az intelligens hőmérséklet-szabályozásnak köszönhetően. A karbantartás középpontjában a következők állnak:

Rendszeresen ellenőrizze a szivattyúmodul csillapítási sebességét.

Szigorúan tartsa tisztán a hűtőrendszert.

Szabványosítsa a működést az optikai szál mechanikai feszültség okozta károsodásának elkerülése érdekében.

Alapvető alkatrész (lézer) meghibásodása esetén ajánlott professzionális karbantartási szolgáltatót keresni a probléma megoldására.