תיקון לייזר סיבי הספק גבוה nlight

nLIGHT היא יצרנית לייזר סיבים בעלת הספק גבוה מובילה בארצות הברית. מוצריה ידועים בבהירות הגבוהה, האמינות הגבוהה והעיצוב המודולרי שלהם. הם נמצאים בשימוש נרחב בחיתוך/ריתוך תעשייתי, הגנה, רפואי ואחרים. טכנולוגיות הליבה שלה כוללות צימוד סיבים, שאיבת מוליכים למחצה ומערכות בקרה חכמות.

2. עקרון עבודה

1. עקרון ליבה

מקור משאבה: לייזרים מוליכים למחצה מרובים עם צינור בודד (אורך גל 915/976 ננומטר) מחוברים לסיב הרווח באמצעות משלב קרן.

רווח בינוני: סיב עם ציפוי כפול (Yb³⁺) המסומם באיטרביום, הממיר אור משאבה ללייזר 1064nm.

חלל תהודה: FBG (סיבי Bragg grating) משמש ליצירת מבנה תהודה שכולו סיבים.

בקרת פלט: פולס/פלט רציף מושג באמצעות AOM (אפנן אקוסטי-אופטי) או אפנון חשמלי ישיר.

2. יתרונות טכניים

שיפור בהירות: טכנולוגיית ה-COREFLAT™ המוגנת בפטנט של nLIGHT הופכת את איכות האלומה (M²<1.1) לטובה יותר מלייזרי סיבים מסורתיים.

יעילות אלקטרו-אופטית: מעל 40%, מפחיתה משמעותית את צריכת האנרגיה (לעומת <15% עבור לייזרים CO₂).

3. פונקציות המוצר ויישומים טיפוסיים

סדרת לייזר תכונות יישומים אופייניים

alta® CW/QCW, 1-20kW חיתוך צלחת עבה, ריתוך ספינה

element™ קומפקטי, 500W-6kW עיבוד מדויק של מוצרי אלקטרוניקה

לייזר סיבי pearl® Pulsed, <1mJ אנרגית דופק חיתוך עמודי סוללת ליתיום, קידוח מיקרו

AFS (Defense Series) מערכת לייזר צבאית מכוונת בהירות גבוהה (DEW).

4. מבנה מכני ואופטי

1. רכיבי ליבה

רכיב תפקוד רגישות לתקלה

מודול משאבת מוליכים למחצה מספק אור משאבה, חיים של כ-50,000 שעות

צבירת סיבים איטרביום עם ציפוי כפול, רגישים לאובדן כיפוף

קומבינר שילוב קרני אור רב-משאבות, קל ליישון בטמפרטורה גבוהה

ראש פלט QBH ממשק תעשייתי, אבק/בליטות עלולים לגרום בקלות לעיוות קרן

מערכת קירור מים שמור על יציבות טמפרטורה של ±0.1℃, חסימה עלולה לגרום להתחממות יתר

2. דיאגרמת מבנה טיפוסית

לְהַעְתִיק

[מקור משאבה] ← [קומבינר] ← [סיב רווח] ← [תהודה FBG] ← [אפנון AOM] ← [פלט QBH]

↑ מערכת בקרת טמפרטורה↓ ↑ מערכת קירור מים↓

V. תקלות נפוצות ורעיונות תחזוקה

1. נפילת חשמל או אין פלט

סיבות אפשריות:

הנחתה של מודול משאבה (בדוק את עקומת הספק זרם)

שבירת נקודת היתוך סיבים (זיהוי OTDR)

זרימת נוזל קירור לא מספקת (בדוק חסימת מסנן)

שלבי תחזוקה:

השתמש במד כוח כדי לזהות אובדן של כל קטע.

החלף מודול משאבה חריג (נדרש כיול היצרן).

נקה או החלף את מסנן מערכת קירור המים.

2. הידרדרות באיכות האלומה (גידול ב-M²)

סיבות אפשריות:

זיהום ראש QBH (פנים קצה נקיים באלכוהול)

השג רדיוס כיפוף סיבים <10 ס"מ (חיווט מחדש)

אפקט עדשה תרמית של משלב קרן (נדרשת החזרת יצרן)

אבחון מהיר:

השתמש בנתח קרן כדי למדוד את תבנית הנקודה.

VI. אמצעי תחזוקה מונעים

1. תחזוקה יומית

רכיבים אופטיים:

נקו את ראש הפלט QBH עם אתנול נטול מים + מטלית נטולת אבק מדי שבוע.

הימנע מכיפוף רדיוס קטן של סיבים אופטיים (רדיוס מינימלי > 15 ס"מ).

מערכת קירור:

בדוק את המוליכות של נוזל הקירור מדי חודש (צריך להיות <5μS/cm).

החלף את המסנן כל רבעון.

2. מפרטי הפעלה

סף בטיחות:

אסור לפעול ביותר מ-110% מההספק הנקוב.

המתן 5 דקות לפני הפעלה מחדש לאחר הפסקת חשמל פתאומית.

VII. השוואה עם מתחרים (nLIGHT לעומת IPG)

מחוונים nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000

יעילות אלקטרו-אופטית 42% 38%

איכות קרן M² 1.05 1.2

עלות תחזוקה נמוכה (עיצוב מודולרי) גבוהה

שיעור כשל טיפוסי <2%/שנה 3-5%/שנה

VIII. תַקצִיר

לייזר nLIGHT משיג אמינות גבוהה באמצעות עיצוב כולו סיבים + בקרת טמפרטורה חכמה. מוקד התחזוקה הוא:

עקוב באופן קבוע אחר קצב הנחתה של מודול המשאבה.

הקפד לשמור על נקיון מערכת הקירור.

תקן את הפעולה כדי למנוע נזק מכני לסיב האופטי.

לכשל ברכיבי ליבה (לייזר), מומלץ למצוא ספק שירותי תחזוקה מקצועי שיטפל בכך