Всички знаем, че видовете лазерни генератори включват лазери с непрекъсната вълна (известни също като CW лазери) и импулсни лазери. Както подсказва името, изходът на лазера с непрекъсната вълна е непрекъснат във времето и източникът на лазерна помпа непрекъснато осигурява енергия за генериране на лазерен изход за дълъг период от време, като по този начин се получава лазерна светлина с непрекъсната вълна. Изходната мощност на CW лазерите обикновено е сравнително ниска, което е подходящо за случаи, изискващи работа с лазер с непрекъсната вълна. Импулсният лазер означава, че работи само веднъж на определен интервал. Импулсният лазер има голяма изходна мощност и е подходящ за лазерно маркиране, рязане, заваряване, почистване и измерване на разстояние. Всъщност, по отношение на принципа на работа, всички те принадлежат към импулсния тип, но честотата на изходните лазерни импулси на лазера с непрекъсната вълна е сравнително висока, което не може да бъде разпознато от човешкото око.
STYLECNC ще обясни разликата между тези 2 вида лазери:
Импулсен лазер срещу CW лазер
Определение и принцип
1. Ако към лазера се добави модулатор, който генерира периодични загуби, част от изхода може да бъде избрана от определен брой импулси, което се нарича импулсен лазер. Казано по-просто, лазерната светлина, излъчвана от импулсния лазер, е лъч по лъч. Това е механична форма, като например вълна (радиовълна/светлинна вълна и др.), която се излъчва едновременно.
2. При CW лазер светлината обикновено се излъчва веднъж по време на целия цикъл на резонатора. Тъй като дължината на резонатора е в диапазона от милиметри до метри, той може да излъчва многократно в секунда, което се нарича лазер с непрекъсната вълна. Казано по-просто, CW лазерът излъчва непрекъснато. Източникът на лазерна помпа осигурява непрекъсната енергия за генериране на лазерен изход за дълъг период от време, като по този начин се получава лазерна светлина с непрекъсната вълна.
Характеристики:
1. Чрез възбуждането на работното вещество и съответния лазерен изход, CW лазерът може да продължи да работи в непрекъснат режим за дълъг период от време.
2. Импулсният лазер има голяма изходна мощност; подходящ е за лазерно маркиране, рязане, измерване на разстояние и др. Предимството е, че общото повишаване на температурата на детайла е малко, обхватът на топлинно въздействие е малък, а деформацията на детайла е малка.
Характеристика
1. Лазерът с непрекъсната вълна има стабилно работно състояние, т.е. стационарно състояние. Броят на частиците на всяко енергийно ниво в лазера с непрекъсната вълна и радиационното поле в резонатора имат стабилно разпределение.
2. Импулсният лазер се отнася до лазер, чиято ширина на импулса на един лазер е по-малка от 0.25 секунди и работи само веднъж на определен интервал.
Методи на работа
1. Работният режим на импулсния лазер се отнася до режима, при който изходът на лазера е прекъснат и работи само веднъж на определен интервал.
2. Режимът на работа на лазера с непрекъсната вълна означава, че лазерният изход е непрекъснат и не се прекъсва след включване на лазера.
Изходна мощност
1. Импулсният лазер има голяма изходна мощност.
2. Изходната мощност на лазерите с непрекъсната вълна обикновено е относително ниска.
Върхова мощност
1. CW лазерите обикновено могат да достигнат само размера на собствената си мощност.
2. Импулсният лазер може да постигне многократно по-голяма мощност от собствената си. Колкото по-къса е ширината на импулса, толкова по-малък е топлинният ефект и по-често импулсните лазери се използват при фина обработка.
Консумативи и поддръжка
1. Импулсен лазерен генератор: необходимо е да се поддържа често, а консумативите ще бъдат налични по-късно.
2. Генератор на лазер с непрекъсната вълна: Той е почти без нужда от поддръжка и не се изискват консумативи в по-късен етап.
CW лазерно почистване срещу импулсно лазерно почистване
Лазерно почистване е нова технология за почистване на повърхности на материали, която може да замени традиционното ецване, пясъкоструене и почистване с воден пистолет под високо налягане. Лазерната почистваща машина използва преносима почистваща глава и фибърен лазер, който има гъвкаво предаване, добра управляемост, широко приложими материали, висока ефективност и добър ефект.
Същността на лазерното почистване е да се използват характеристиките на високата плътност на лазерната енергия, за да се унищожат замърсителите, прикрепени към повърхността на субстрата, без да се повреди субстратът. Според анализа на оптичните характеристики на почистения субстрат и замърсителите, механизмът на лазерно почистване може да бъде разделен на 2 категории: едната е да се използва разликата в скоростта на абсорбция на замърсителите и субстрата до определена дължина на вълната на лазерната енергия, така че лазерната енергия да може да бъде напълно абсорбирана. Замърсителите се абсорбират, така че замърсителите се нагряват, за да се разширят или изпарят. Другият вид е, при който има малка разлика в скоростта на лазерно абсорбиране между субстрата и замърсителя. Високочестотен, мощен импулсен лазер се използва за въздействие върху повърхността на обекта и ударната вълна кара замърсителя да се спука и да се отдели от повърхността на субстрата.
В областта на лазерното почистване, фибро лазерът се е превърнал в най-добрия избор за източник на светлина за лазерно почистване, поради по-високата си надеждност, стабилност и гъвкавост. Като два основни компонента на фибро лазерите, непрекъснатите фибро лазери и импулсните фибро лазери заемат доминиращо положение съответно в макроскопската обработка на материали и прецизната обработка на материали.
Премахването на ръжда, боя, масло и оксиден слой върху метални повърхности в момента е най-широко използваната област на лазерно почистване. Премахването на плаваща ръжда изисква най-ниска плътност на лазерната мощност и може да се постигне чрез използване на ултрависокоенергийни импулсни лазери или дори лазери с непрекъсната вълна с лошо качество на лъча. В допълнение към плътния оксиден слой, обикновено е необходимо да се използва MOPA лазер с почти едномодова импулсна енергия от около 1.5 mJ с висока плътност на мощността. За други замърсители трябва да се избере подходящ източник на светлина според неговите характеристики на поглъщане на светлина и лекотата на почистване. STYLECNCСерията импулсни и непрекъснато-вълнови лазерни почистващи машини на [импулсен лазер] са подходящи съответно за нанасяне на едроточково почистване със свръхголяма енергия и финоточково почистване с висока енергия.
При същите условия на мощност, ефективността на почистване на импулсните лазери е много по-висока от тази на лазерите с непрекъсната вълна. В същото време, импулсните лазери могат по-добре да контролират входящата топлина и да предотвратят твърде висока температура на субстрата или микротопене.
CW лазерите имат предимство в цената и могат да компенсират разликата в ефективността с импулсните лазери, като използват лазери с висока мощност, но CW лазерите с висока мощност имат по-голямо влагане на топлина и увеличено увреждане на субстрата.
Следователно, съществуват фундаментални разлики между двата сценария на приложение. При висока прецизност е необходимо стриктно да се контролира нагряването на основата, а сценариите на приложение, които изискват основата да е неразрушителна, като например форми, трябва да изберат импулсен лазер. За някои големи стоманени конструкции, тръби и др., поради големия обем и бързото разсейване на топлината, изискванията за повреждане на основата не са високи и могат да се изберат лазери с непрекъсната вълна.
CW лазерно заваряване срещу импулсно лазерно заваряване
Лазерно заваряване е да се използват високоенергийни лазерни импулси за локално нагряване на материала в малка площ. Енергията на лазерното лъчение дифундира във вътрешността на материала чрез топлопроводимост и материалът се стопява, образувайки специфична разтопена вана. Лазерното заваряване е един от важните аспекти на приложението на лазерната технология за обработка на материали. Лазерните заваръчни машини се разделят основно на импулсно лазерно заваряване и лазерно заваряване с непрекъсната вълна.
Лазерното заваряване е насочено главно към заваряване на тънкостенни материали и прецизни части и може да осъществява точково заваряване, челно заваряване, шевно заваряване, уплътнително заваряване и др., с високо съотношение на страните, малка ширина на заваръчния шев, малка зона на термично въздействие, малка деформация и висока скорост на заваряване. Заваръчният шев е плосък и красив, не е необходима лесна обработка след заваряване, заваръчният шев е с високо качество, няма пори, може да се контролира прецизно, фокусното петно е малко, точността на позициониране е висока и е лесно да се реализира автоматизация.
Импулсното лазерно заваряване се използва главно за точково и шевно заваряване на листови метални материали. Процесът на заваряване принадлежи към типа топлопроводимост, т.е. лазерното лъчение нагрява повърхността на детайла и се разпространява в материала чрез топлопроводимост, за да контролира формата на вълната, ширината, пиковата мощност и честотата на повторение на лазерния импулс и други параметри, за да се образува добра връзка между детайлите. Най-голямото предимство на импулсното лазерно заваряване е, че общото повишаване на температурата на детайла е малко, обхватът на топлинно влияние е малък, а деформацията на детайла е малка.
Повечето от лазерните заваръчни системи с непрекъсната вълна са високомощни лазери с мощност над... 500WОбикновено такива лазери трябва да се използват за плочи над 1mmМеханизмът му на заваряване е дълбоко проникващо заваряване, базирано на ефект на отвор, с голямо съотношение на страните, което може да достигне повече от 5:1, висока скорост на заваряване и малка термична деформация. Той има широк спектър от приложения в машиностроенето, автомобилите, корабите и други индустрии. Съществуват и някои нискомощни CW лазери с мощност от десетки до стотици ватове, които се използват широко в индустриите за заваряване на пластмаси и лазерно запояване.
Лазерното заваряване с непрекъсната вълна се извършва главно чрез непрекъснато нагряване на повърхността на детайла с фибърен лазер или полупроводников лазер. Механизмът му на заваряване е дълбоко проникващо заваряване, базирано на ефекта на отвор, с голямо съотношение на страните и висока скорост на заваряване.
Импулсното лазерно заваряване се използва главно за точково и шевно заваряване на тънкостенни метални материали с дебелина по-малка от 1mmПроцесът на заваряване принадлежи към типа топлопроводимост, т.е. лазерното лъчение нагрява повърхността на детайла и след това дифундира в материала чрез топлопроводимост. Параметри като форма на вълната, ширина, пикова мощност и честота на повторение осигуряват добра връзка между детайлите. Той има голям брой приложения в корпуси на 3C продукти, литиеви батерии, електронни компоненти, заваряване на ремонт на матрици и други индустрии.
Най-голямото предимство на импулсното лазерно заваряване е, че общото повишаване на температурата на детайла е малко, диапазонът на топлинно въздействие е малък и деформацията на детайла е малка.
Лазерното заваряване е метод на заваряване чрез сливане, при който лазерен лъч се използва като източник на енергия и въздейства върху съединението на заваръчния шев. Лазерният лъч може да бъде насочен от плосък оптичен елемент, като например огледало, и след това да бъде проектиран върху заваръчния шев чрез отразяващ фокусиращ елемент или огледало. Лазерното заваряване е безконтактно заваряване, не се изисква налягане по време на операцията, но е необходим инертен газ, за да се предотврати окисляването на разтопената вана, а понякога се използва и добавъчен метал. Лазерното заваряване може да се комбинира с MIG заваряване, за да се получи лазерно MIG композитно заваряване, за да се постигне заваряване с голямо проникване, а вложената топлина е значително намалена в сравнение с MIG заваряването.
