كيفية اختيار ليزر الضخ الثنائي المناسب للتطبيقات الصناعية

في تطبيقات الليزر الصناعية، تُعدّ وحدة ليزر الضخ الثنائي بمثابة "اللبّ الأساسي" لنظام الليزر. ويؤثر أداؤها بشكل مباشر على كفاءة المعالجة، وعمر المعدات، وجودة المنتج النهائي. ومع ذلك، في ظل التنوع الكبير لأنواع ليزر الضخ الثنائي المتوفرة في السوق (مثل الأنواع ذات الضخ النهائي، والضخ الجانبي، والأنواع الموصولة بالألياف الضوئية)، كيف يمكن اختيار النوع الأنسب بدقة لتلبية متطلبات صناعية محددة؟ تقدم هذه المقالة استراتيجية اختيار منهجية تعتمد على المعايير الفنية وتحليل السيناريوهات.

1. تحديد المتطلبات الأساسية للتطبيق الصناعي
قبل اختيار وحدة ليزر ضخ ثنائي، من الضروري تحديد المعايير الأساسية لسيناريو التطبيق:
① نوع المعالجة
- المعالجة المستمرة عالية الطاقة (مثل قطع/لحام المعادن السميكة): إعطاء الأولوية لاستقرار الطاقة (>1 كيلو واط) وقدرة تبديد الحرارة.
- التصنيع الدقيق على المستوى الميكروي (مثل حفر/نقش المواد الهشة): يتطلب جودة شعاع عالية (M² < 10) وتحكمًا دقيقًا في النبضات (بمستوى النانو ثانية). - المعالجة الديناميكية عالية السرعة (مثل لحام أطراف بطاريات الليثيوم): تتطلب قدرة استجابة سريعة (معدل تكرار في نطاق الكيلو هرتز). ② التكيف مع البيئة - البيئات القاسية (مثل درجات الحرارة العالية، والغبار، والاهتزازات مثل خطوط إنتاج السيارات): تتطلب مستوى حماية عالٍ (IP65 أو أعلى) وتصميمًا مقاومًا للصدمات. ③ اعتبارات التكلفة على المدى الطويل: غالبًا ما تعمل المعدات الصناعية على مدار الساعة، لذا من المهم تقييم الكفاءة الكهروضوئية (>30%)، ودورات الصيانة، وتكاليف قطع الغيار.
2. شرح مؤشرات الأداء الرئيسية
① طاقة الخرج وجودة الشعاع
- نطاق الطاقة: تتراوح وحدات الليزر ذات الضخ الثنائي من الدرجة الصناعية عادةً من 100 واط إلى 10 كيلو واط. اختر بناءً على سمك المادة (على سبيل المثال، يتطلب قطع الفولاذ بسمك 20 مم طاقة ≥3 كيلو واط).
- جودة الشعاع (معامل M²):
- M² < 20: مناسب للمعالجة الخشنة (مثل تنظيف الأسطح).
- M² < 10: مناسب للحام/القطع الدقيق (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 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 الوحدات ذات الكفاءة التي تزيد عن 40% (على سبيل المثال، وحدات الليزر التي تعمل بالضخ الثنائي أكثر كفاءة بمقدار 2-3 مرات من الوحدات التقليدية التي تعمل بالضخ المصباحي).
- تصميم التبريد: يُعد التبريد السائل ذو القنوات الدقيقة (كفاءة التبريد >500 واط/سم²) أكثر ملاءمة للعمليات طويلة الأمد وعالية الحمل من التبريد بالهواء.
③ الموثوقية والعمر الافتراضي
- متوسط ​​الوقت بين الأعطال (MTBF): تتطلب البيئات الصناعية ≥50000 ساعة.
- مقاومة التلوث: يمنع التجويف البصري المغلق تناثر المعدن ودخول الغبار (تصنيف IP67 أفضل).
④ التوافق وقابلية التوسع
- واجهة التحكم: يدعم هذا النظام بروتوكولات صناعية مثل EtherCAT و RS485، مما يسهل عملية التكامل مع خطوط الإنتاج الآلية.
- التوسع المعياري: يدعم التكوين المتوازي متعدد الوحدات (على سبيل المثال، تكديس 6 في 1) مما يسمح بترقيات الطاقة السلسة.
⑤ خصائص الطول الموجي والنبضة
- مطابقة الطول الموجي:
- 1064 نانومتر: شائع في معالجة المعادن.
- 532 نانومتر/355 نانومتر: مناسب للمعالجة الدقيقة للمواد غير المعدنية مثل الزجاج والسيراميك.
- التحكم في النبض:
- يعتبر وضع QCW (الموجة شبه المستمرة) مثاليًا للتطبيقات عالية الطاقة ومنخفضة التردد (مثل النقش العميق).
- تردد التكرار العالي (مستوى ميغاهرتز) مناسب للوسم عالي السرعة.
3. تجنب مآزق الاختيار الشائعة
- المأزق الأول: "كلما زادت الطاقة، كان ذلك أفضل" - قد تتسبب الطاقة الزائدة في احتراق المواد. وازن بين الطاقة وجودة الشعاع.
- المأزق الثاني: "تجاهل تكاليف الصيانة على المدى الطويل" - يمكن أن تتسبب الوحدات منخفضة الكفاءة في تكاليف طاقة وصيانة أعلى بمرور الوقت، مما يفوق الوفورات الأولية.
- المأزق الثالث: "وحدة واحدة تناسب كل سيناريو" - تتطلب المعالجة الدقيقة والخشنة تصميمات متباينة (على سبيل المثال، تركيز التطعيم، وهيكل المضخة).

لوميسبوت

العنوان: المبنى رقم 4، رقم 99، طريق فورونغ الثالث، منطقة شيشان، ووشي، 214000، الصين

الهاتف: +86-051087381808.

جوال: +86-15072320922

Email: sales@lumispot.cn