Aplicación industrial de láseres semiconductores acoplados a fibra de alta potencia
Los láseres semiconductores son láseres que utilizan materiales semiconductores como medio de trabajo. Dichos láseres tienen las características de tamaño pequeño, peso ligero, larga vida útil, estructura simple y robustez. Con el desarrollo de la industria, la potencia del láser de los láseres semiconductores ha subido al nivel de kilovatios y se ha aplicado en soldadura fuerte con láser, revestimiento con láser, soldadura con láser de metales y tiene ciertas ventajas.
Soldadura con láser
La soldadura fuerte con láser siempre ha sido una ventaja de los láseres semiconductores de alta potencia. Aunque la densidad de energía del láser semiconductor es ligeramente inferior a la de un láser de fibra, su distribución de energía es uniforme y la soldadura se funde uniformemente durante el proceso de soldadura fuerte y no es propensa a salpicaduras. El mercado de la soldadura fuerte por láser en la industria automotriz ha estado dominado por láseres acoplados a fibra semiconductora.
Revestimiento láser
El revestimiento láser puede mejorar la resistencia al desgaste y la corrosión de las piezas metálicas. La velocidad de enfriamiento del revestimiento del láser (hasta 106 K / s), es un proceso de solidificación rápido, fácil de obtener un estado de grano fino o de equilibrio que no se puede obtener en la nueva fase, como la fase no estable, amorfa, etc. Al mismo tiempo, la tasa de dilución del recubrimiento es baja (generalmente menos del 5%), y se encuentra en difusión metalúrgica sólida o de interfaz con el sustrato. Ajustando los parámetros del proceso láser, se puede obtener un buen recubrimiento con baja tasa de dilución, y se puede obtener la composición y dilución del recubrimiento. Controlable. Al mismo tiempo, la entrada de calor y la distorsión del revestimiento láser son pequeñas, especialmente cuando se usa un revestimiento rápido de alta densidad de potencia, la deformación se puede reducir a la tolerancia de ensamblaje de la pieza.
Soldadura láser de metales
Los láseres semiconductores de alta potencia tienen una alta resistencia de soldadura durante el proceso de soldadura, y la suavidad y suavidad de la soldadura no requieren una alta eficiencia de posprocesamiento. Son ampliamente utilizados en las industrias automotriz, metalúrgica, de defensa y militar. Por ejemplo, la eficiencia de conversión electroóptica de los láseres semiconductores directos producidos por Kaplan Corporation es de hasta el 50%. Se prevé que los láseres semiconductores directos serán un poderoso complemento de los láseres de fibra en el campo de la soldadura debido a su propia eficiencia de conversión fotoeléctrica de alta eficiencia y características de rendimiento después de varios años.
Perspectivas de futuro
Con el desarrollo continuo de la tecnología de chips láser semiconductores y la tecnología de integración, la potencia de los láseres semiconductores de alta potencia aumentará cada vez más y la calidad del haz también mejorará año tras año. La potencia de los láseres semiconductores de alta potencia que se utilizan actualmente en la fabricación de láseres puede alcanzar los 6 kW o incluso más. El haz de luz se puede acoplar a fibras ópticas con un diámetro de núcleo de 0,6 mm, y un haz de 1 kW se puede acoplar a fibras ópticas con un diámetro de núcleo de 0,3 mm. Por lo tanto, los láseres semiconductores de alta potencia se utilizarán como fuente de energía directa en el campo del procesamiento de materiales que requiere alta densidad de potencia.