Odată cu dezvoltarea tehnologiei cipurilor semiconductoare și a tehnologiei optice, puterea de ieșire a laserelor semiconductoare a fost îmbunătățită continuu, calitatea fasciculului a fost îmbunătățită semnificativ și au fost obținute mai multe aplicații în domeniul industrial. În prezent, puterea de ieșire și calitatea fasciculului de lasere industriale semiconductoare de mare putere au depășit cea a laserelor YAG pompate cu lămpi și sunt aproape de laserele YAG pompate cu semiconductori. Laserele semiconductoare au fost aplicate treptat sudării, placarei și aliajelor din plastic, tratamentului termic de suprafață, sudării metalelor etc., și au făcut, de asemenea, unele progrese în ceea ce privește marcarea și tăierea.
Cinci aplicații ale laserelor semiconductoare de mare putere în domeniul industrial
(1) Sudare cu laser din plastic
Fasciculul laserului semiconductor este un fascicul plat, iar distribuția spațială a intensității secțiunii transversale este relativ uniformă. În comparație cu fasciculul unui laser YAG, fasciculul unui laser semiconductor poate obține o mai bună uniformitate a sudurii și calitatea sudurii în aplicații de sudură din plastic, și poate efectua sudare cusătură largă. Aplicațiile de sudură din plastic nu necesită cerințe de mare putere pentru laserele semiconductoare, de obicei 50 până la 700 W, calitatea fasciculului mai mică de 100 mm/mrad și dimensiunea spotului de 0,5 până la 5 mm. Sudarea cu această tehnică nu afectează suprafața piesei de prelucrat. Încălzirea locală reduce stresul termic pe partea de plastic, evită deteriorarea componentelor electronice încorporate și evită mai bine topirea plasticului. Prin optimizarea materiilor prime și a pigmenților, sudarea cu laser din plastic poate obține diferite culori sintetice. În prezent, lasere semiconductoare au fost utilizate pe scară largă pentru lipirea containere sigilate, carcase componente electronice, piese auto, și componente din plastic diferite.
(2) Placare cu laser și tratament termic de suprafață
Tratarea termică de suprafață sau placarea parțială a pieselor metalice cu cerințe ridicate privind rezistența la uzură și rezistența la coroziune este o aplicație importantă a laserelor semiconductoare în prelucrare. La nivel internațional, laserele semiconductoare pentru placare cu laser și tratament termic de suprafață au o putere de 1 până la 6 kW, o calitate a fasciculului de 100 până la 400 mm/mrad și o dimensiune spot de 2 x 2 mm 2 până la 3 x 3 mm 2 sau 1 x 5 mm 2 . În comparație cu alte lasere, avantajele placare și tratament termic de suprafață cu un fascicul laser semiconductor sunt eficiența electro-optică ridicată, rata ridicată de absorbție a materialelor, costul scăzut de întreținere, forma dreptunghiulară a spotului și distribuția uniformă a intensității luminii. În prezent, placarea cu laser semiconductoare și tratarea termică de suprafață au fost utilizate pe scară largă în domeniul energiei electrice, petrochimice, metalurgiei, oțelului, mașinilor și altor domenii industriale și au devenit unul dintre mijloacele importante de pregătire a materialelor noi, fabricarea rapidă directă a pieselor metalice și refabricarea verde a pieselor metalice eșuate. .
(3) Sudare a metalelor laser
Laserele semiconductoare de mare putere au multe aplicații în sudarea metalelor. Aplicațiile variază de la sudarea la fața locului de precizie în industria auto la sudarea cu conducție termică a materialelor de producție și sudarea axială a țevilor. Calitatea sudurii este bună și nu este necesară o post-prelucrare. Laserul semiconductor utilizat pentru sudarea foilor de metal necesită o putere de 300 până la 3000 W, o calitate a fasciculului de 40 până la 150 mm/mrad, o dimensiune spot de 0,4 până la 1,5 mm și o grosime a materialului de lipire de 0,1 până la 2,5 mm. Datorită intrării de căldură scăzută, distorsiunea piesei este menținută la un nivel minim. Laserele semiconductoare de mare putere pot fi sudate la viteze mari, iar sudurile sunt netede și frumoase. Ele au avantaje speciale în economisirea forței de muncă în timpul și după sudare și sunt foarte potrivite pentru diferite nevoi de sudare industrială. Acesta va înlocui treptat metodele tradiționale de sudură.
(4) Marcarea cu laser
Tehnologia de marcare cu laser este una dintre cele mai mari aplicații pentru prelucrarea cu laser. Lasere utilizate în prezent sunt lasere YAG, lasere CO2, și lasere pompa semiconductoare. Cu toate acestea, odată cu îmbunătățirea calității fasciculelor laser semiconductoare, mașinile de marcare cu laser semiconductoare au început să fie utilizate în domeniul marcării. Limo Germania a introdus o calitate fascicul de 5mm? Laserul semiconductor cu ieșire directă de 50W de la Mrad și laserul semiconductor de 25W cu ieșire cu fibră de 50 μm au îndeplinit cerințele de calitate a puterii de ieșire și a fasciculului laserului pentru aplicațiile de marcare.
(5) Tăiere cu laser
Aplicarea de lasere semiconductoare de mare putere în domeniul de tăiere a început târziu.