nlight nagy teljesítményű szálas lézer javítás

Az nLIGHT az Egyesült Államok vezető nagy teljesítményű szálas lézergyártója. Termékei nagy fényerejükről, nagy megbízhatóságukról és moduláris felépítésükről ismertek. Széles körben használják ipari vágás/hegesztés, védelem, orvosi és egyéb területeken. Alapvető technológiái közé tartozik a szálcsatolás, a félvezető szivattyúzás és az intelligens vezérlőrendszerek.

2. Működési elv

1. Alapelv

Szivattyúforrás: Több egycsöves félvezető lézer (hullámhossza 915/976 nm) egy sugárkombinálón keresztül van az erősítő szálba csatlakoztatva.

Erősítési közeg: Ytterbiummal adalékolt (Yb³⁺) kettős bevonatú szál, amely a pumpás fényt 1064 nm-es lézerré alakítja.

Rezonáns üreg: FBG-t (fiber Bragg rács) használnak egy teljes szálból álló rezonáns szerkezet kialakítására.

Kimenet vezérlés: Az impulzus/folyamatos kimenet AOM (akusztikus-optikai modulátor) vagy közvetlen elektromos moduláció révén érhető el.

2. Technikai előnyök

Fényerő javítása: Az nLIGHT szabadalmaztatott COREFLAT™ technológiája a sugárminőséget (M²<1,1) jobbá teszi, mint a hagyományos üvegszálas lézereknél.

Elektro-optikai hatásfok: >40%, jelentősen csökkenti az energiafogyasztást (a CO₂ lézerek <15%-ához képest).

3. Termékfunkciók és jellemző alkalmazások

Lézer sorozat Jellemzők Tipikus alkalmazások

alta® CW/QCW, 1-20kW Vastaglemez vágás, hajóhegesztés

element™ Kompakt, 500W-6kW A fogyasztói elektronika precíziós feldolgozása

pearl® impulzusos szálas lézer, <1mJ impulzusenergia Lítium akkumulátor pólusdarab vágás, mikrofúrás

AFS (Defense Series) Nagy fényerejű irányított energiájú fegyver (DEW) Katonai lézerrendszer

4. Mechanikai és optikai szerkezet

1. Alapkomponensek

Alkatrész Funkció Hibaérzékenység

Félvezető szivattyúmodul Szivattyúvilágítást biztosít, élettartama körülbelül 50 000 óra

Gain rost Ytterbiummal adalékolt kettős bevonatú szál, hajlítási veszteségre hajlamos

Kombinátor Többszivattyús fénysugár kombináció, könnyen öregíthető magas hőmérsékleten

QBH kimeneti fej Ipari interfész, a por/dudorok könnyen sugártorzulást okozhatnak

Vízhűtő rendszer Tartsa fenn a hőmérséklet stabilitását ±0,1 ℃, az eltömődés túlmelegedést okozhat

2. Tipikus szerkezeti diagram

Másolat

[Szivattyúforrás] → [Kombinátor] → [Gain fiber] → [FBG rezonátor] → [AOM moduláció] → [QBH kimenet]

↑ Hőmérséklet-szabályozó rendszer↓ ↑ Vízhűtő rendszer↓

V. Gyakori hibák és karbantartási ötletek

1. Teljesítménycsökkenés vagy nincs kimenet

Lehetséges okok:

Szivattyúmodul csillapítása (ellenőrizze az áram-teljesítmény görbét)

Szálfúziós pont törés (OTDR-észlelés)

Nem elegendő hűtőfolyadék áramlás (ellenőrizze a szűrő eltömődését)

Karbantartás lépései:

Használjon teljesítménymérőt az egyes szakaszok veszteségének észlelésére.

Cserélje ki a rendellenes szivattyúmodult (a gyártó kalibrálása szükséges).

Tisztítsa meg vagy cserélje ki a vízhűtőrendszer szűrőjét.

2. A gerenda minőségének romlása (M² növekedés)

Lehetséges okok:

QBH fej szennyeződés (alkohol tiszta homlokfelület)

Nyerje meg a szál hajlítási sugarát <10 cm (újrahuzalozás)

Nyalábkombináló termikus lencse effektus (gyártó visszaküldése szükséges)

Gyors diagnózis:

Használjon sugárelemzőt a pontmintázat mérésére.

VI. Megelőző karbantartási intézkedések

1. Napi karbantartás

Optikai alkatrészek:

Tisztítsa meg a QBH kimeneti fejet vízmentes etanol + pormentes ruhával minden héten.

Kerülje az optikai szál kis sugarú hajlítását (minimális sugár > 15 cm).

Hűtőrendszer:

Havonta ellenőrizze a hűtőfolyadék vezetőképességét (<5μS/cm).

Cserélje ki a szűrőt negyedévente.

2. Működési előírások

Biztonsági küszöb:

Tilos a névleges teljesítmény 110%-át meghaladóan üzemelni.

Várjon 5 percet, mielőtt hirtelen áramszünet után újraindítaná.

VII. Összehasonlítás a versenytársakkal (nLIGHT vs IPG)

Jelzők nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000

Elektro-optikai hatékonyság 42% 38%

Gerenda minősége M² 1,05 1.2

Fenntartási költség Alacsony (moduláris felépítés) Magas

Tipikus meghibásodási arány <2%/év 3-5%/év

VIII. Összegzés

Az nLIGHT lézer nagy megbízhatóságot ér el a csupa szálas kialakítás és az intelligens hőmérsékletszabályozás révén. A karbantartás fókusza:

Rendszeresen ellenőrizze a szivattyúmodul csillapítási arányát.

Szigorúan tartsa tisztán a hűtőrendszert.

Szabványosítsa a működést az optikai szál mechanikai igénybevételének elkerülése érdekében.

Az alapkomponens (lézer) meghibásodása esetén ajánlatos egy professzionális karbantartó szolgáltatót felkeresni, aki megoldja