في تطبيقات الليزر الصناعية، تُعدّ وحدة ليزر الضخ الثنائي بمثابة "نواة الطاقة" لنظام الليزر. يؤثر أداؤها بشكل مباشر على كفاءة المعالجة، وعمر المعدات، وجودة المنتج النهائي. ومع ذلك، مع التنوع الكبير في أنواع ليزر الضخ الثنائي المتوفرة في السوق (مثل الأنواع ذات الضخ الطرفي، والضخ الجانبي، والألياف المقترنة)، كيف يُمكن تلبية المتطلبات الصناعية المحددة بدقة؟ تُقدّم هذه المقالة استراتيجية اختيار منهجية قائمة على المعايير الفنية وتحليل قائم على السيناريوهات.
1. تحديد المتطلبات الأساسية للتطبيق الصناعي
قبل اختيار وحدة ليزر ضخ الثنائي، من الضروري تحديد المعلمات الأساسية لسيناريو التطبيق:
① نوع المعالجة
- المعالجة المستمرة عالية الطاقة (على سبيل المثال، قطع/لحام المعادن السميكة): إعطاء الأولوية لاستقرار الطاقة (>1 كيلو وات) والقدرة على تبديد الحرارة.
- المعالجة الدقيقة الدقيقة (مثل حفر/نقش المواد الهشة): تتطلب جودة شعاع عالية (م² < 10) وتحكمًا دقيقًا في النبضات (مستوى النانو ثانية). - المعالجة الديناميكية عالية السرعة (مثل لحام علامات تبويب بطارية الليثيوم): تتطلب قدرة استجابة سريعة (معدل التكرار في نطاق كيلوهرتز). ② التكيف البيئي - البيئات القاسية (مثل درجات الحرارة العالية والغبار والاهتزاز مثل خطوط إنتاج السيارات): تتطلب مستوى حماية عاليًا (IP65 أو أعلى) وتصميمًا مقاومًا للصدمات. ③ اعتبارات التكلفة طويلة الأجل غالبًا ما تعمل المعدات الصناعية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، لذلك من المهم تقييم الكفاءة الكهروضوئية (>30٪) ودورات الصيانة وتكاليف قطع الغيار.
2. شرح مؤشرات الأداء الرئيسية
① قوة الإخراج وجودة الشعاع
نطاق الطاقة: تتراوح عادةً قدرة وحدات ليزر الضخ الثنائي الصناعية بين ١٠٠ واط و١٠ كيلو واط. اختر بناءً على سُمك المادة (على سبيل المثال، يتطلب قطع فولاذ بسمك ٢٠ مم طاقة أكبر من أو تساوي ٣ كيلو واط).
- جودة الشعاع (عامل م²):
- م² < 20: مناسب للمعالجة الخشنة (على سبيل المثال، تنظيف السطح).
- متر مربع < 10: مناسب للحام/القطع الدقيق (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 0.1 مم). - ملاحظة: غالبًا ما تؤثر الطاقة العالية سلبًا على جودة الشعاع؛ لذا يُنصح باستخدام تصميمات الضخ الجانبي أو الضخ الهجين لتحسين الأداء. ② الكفاءة الكهروضوئية والإدارة الحرارية - الكفاءة الكهروضوئية: تؤثر بشكل مباشر على تكاليف الطاقة. يُفضل استخدام وحدات ذات كفاءة تزيد عن 40% (مثل وحدات الليزر التي تعمل بضخ الصمام الثنائي، فهي أكثر كفاءة بمرتين إلى ثلاث مرات من وحدات الضخ التقليدية التي تعمل بالمصباح).
- تصميم التبريد: تبريد السائل ذو القنوات الدقيقة (كفاءة التبريد >500 واط/سم²) أكثر ملاءمة للعمليات الطويلة الأمد وعالية التحميل من تبريد الهواء.
③ الموثوقية وعمر الخدمة
- متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF): تتطلب البيئات الصناعية ≥50000 ساعة.
- مقاومة التلوث: يمنع التجويف البصري المحكم تناثر المعادن ودخول الغبار (تصنيف IP67 أفضل).
④ التوافق وقابلية التوسع
- واجهة التحكم: دعم البروتوكولات الصناعية مثل EtherCAT وRS485 يسهل التكامل في خطوط الإنتاج الآلية.
- التوسع المعياري: يسمح دعم التكوين المتوازي متعدد الوحدات (على سبيل المثال، التكديس 6 في 1) بترقيات الطاقة بشكل سلس.
⑤ خصائص الطول الموجي والنبضة
- مطابقة الطول الموجي:
- 1064 نانومتر: شائع لمعالجة المعادن.
- 532 نانومتر/355 نانومتر: مناسب للمعالجة الدقيقة للمواد غير المعدنية مثل الزجاج والسيراميك.
- التحكم في النبض:
- وضع QCW (الموجة شبه المستمرة) مثالي للتطبيقات ذات الطاقة العالية والتردد المنخفض (على سبيل المثال، النقش العميق).
- تردد التكرار العالي (مستوى ميغا هرتز) مناسب للعلامات عالية السرعة.
3. تجنب أخطاء الاختيار الشائعة
- المشكلة الأولى: "كلما زادت الطاقة، كان ذلك أفضل" - قد تؤدي الطاقة الزائدة إلى احتراق المواد. موازنة الطاقة وجودة الشعاع.
- المشكلة الثانية: "تجاهل تكاليف الصيانة طويلة الأمد" - يمكن أن تتسبب الوحدات ذات الكفاءة المنخفضة في تكاليف طاقة وصيانة أعلى بمرور الوقت، مما يفوق المدخرات الأولية.
- المشكلة رقم 3: "وحدة واحدة تناسب الجميع في كل السيناريوهات" - تتطلب المعالجة الدقيقة والخشنة تصميمات متباينة (على سبيل المثال، تركيز المنشطات، وهيكل المضخة).
لومي سبوت
العنوان: المبنى رقم 4، رقم 99، طريق فورونغ الثالث، منطقة شيشان، ووشي، 214000، الصين
هاتف: + 86-0510 87381808.
الجوال: +86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
وقت النشر: ١٠ أبريل ٢٠٢٥