Aplicação industrial de lasers de semicondutores acoplados a fibra de alta potência
Lasers semicondutores são lasers que usam materiais semicondutores como meio de trabalho. Esses lasers têm as características de tamanho pequeno, peso leve, longa vida útil, estrutura simples e robustez. Com o desenvolvimento da indústria, a potência do laser dos lasers semicondutores atingiu o nível dos quilowatts e foi aplicada na brasagem a laser, revestimento a laser, soldagem de metal a laser e tem certas vantagens.
Brasagem a laser
A brasagem a laser sempre foi uma vantagem dos lasers semicondutores de alta potência. Embora a densidade de energia do laser semicondutor seja ligeiramente menor que a de um laser de fibra, sua distribuição de energia é uniforme e a solda derrete uniformemente durante o processo de brasagem e não está sujeita a respingos. O mercado de brasagem a laser na indústria automotiva tem sido dominado por lasers acoplados a fibra de semicondutor.
Revestimento a laser
O revestimento a laser pode melhorar a resistência ao desgaste e à corrosão das peças metálicas. Velocidade de resfriamento do revestimento do laser (até 106K / s), é um processo de solidificação rápido, fácil de obter granulação fina ou estado de equilíbrio não pode ser obtido na nova fase, como fase não estável, amorfa e assim por diante. Ao mesmo tempo, a taxa de diluição do revestimento é baixa (geralmente menor que 5%), e está em sólida metalurgia ou difusão de interface com o substrato. Ajustando os parâmetros do processo do laser, um bom revestimento com baixa taxa de diluição pode ser obtido e a composição e diluição do revestimento podem ser obtidas. Controlável. Ao mesmo tempo, a entrada de calor do revestimento a laser e a distorção são pequenas, especialmente ao usar o revestimento rápido de alta densidade de potência, a deformação pode ser reduzida à tolerância de montagem da peça.
Soldagem de metal a laser
Os lasers de semicondutores de alta potência têm alta resistência de soldagem durante o processo de soldagem, e a suavidade e suavidade da solda não requerem alta eficiência de pós-processamento. Eles são amplamente utilizados nas indústrias automotiva, metalurgia, defesa e militar. Por exemplo, a eficiência de conversão eletro-óptica de lasers semicondutores diretos produzidos pela Kaplan Corporation chega a 50%. Prevê-se que os lasers semicondutores diretos serão um complemento poderoso dos lasers de fibra no campo da soldagem devido à sua própria eficiência de conversão fotoelétrica de alta eficiência e características de desempenho após vários anos.
Perspectivas futuras
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de chip de laser semicondutor e tecnologia de integração, a potência dos lasers semicondutores de alta potência se tornará cada vez mais alta e a qualidade do feixe também melhorará ano a ano. A potência dos lasers semicondutores de alta potência usados atualmente na fabricação de laser pode atingir 6 kW ou até mais. O feixe de luz pode ser acoplado a fibras ópticas com um diâmetro de núcleo de 0,6 mm, e um feixe de 1 kW pode ser acoplado a fibras ópticas com um diâmetro de núcleo de 0,3 mm. Portanto, lasers semicondutores de alta potência serão usados como fonte de energia direta no campo de processamento de materiais que requerem alta densidade de potência.