nLIGHT ir vadošais lieljaudas šķiedru lāzeru ražotājs Amerikas Savienotajās Valstīs. Tās produkti ir pazīstami ar savu augsto spilgtumu, augstu uzticamību un modulāro dizainu. Tos plaši izmanto rūpnieciskajā griešanas/metināšanas, aizsardzības, medicīnas un citās jomās. Tās pamattehnoloģijas ietver šķiedru savienojumu, pusvadītāju sūknēšanu un inteliģentas vadības sistēmas.
2. Darba princips
1. Pamatprincips
Sūkņa avots: vairāki vienas caurules pusvadītāju lāzeri (viļņa garums 915/976 nm) ir savienoti pastiprināšanas šķiedrā caur staru kūļa kombinatoru.
Pastiprinājuma vidējs: ar iterbija leģētu (Yb³⁺) dubultā pārklājuma šķiedra, kas pārvērš sūkņa gaismu 1064 nm lāzerā.
Rezonanses dobums: FBG (šķiedru Bragg režģis) tiek izmantots, lai izveidotu visu šķiedru rezonanses struktūru.
Izejas kontrole: Impulsu/nepārtraukta izvade tiek panākta, izmantojot AOM (akustiski-optisko modulatoru) vai tiešu elektrisko modulāciju.
2. Tehniskās priekšrocības
Spilgtuma uzlabošana: nLIGHT patentētā COREFLAT™ tehnoloģija nodrošina staru kūļa kvalitāti (M²<1,1) labāku nekā tradicionālie šķiedru lāzeri.
Elektrooptiskā efektivitāte: >40%, ievērojami samazina enerģijas patēriņu (salīdzinājumā ar <15% CO₂ lāzeriem).
3. Produkta funkcijas un tipiski pielietojumi
Lāzeru sērija Funkcijas Tipiski pielietojumi
alta® CW/QCW, 1-20kW Biezo plākšņu griešana, kuģu metināšana
element™ Compact, 500W-6kW Precīza plaša patēriņa elektronikas apstrāde
pearl® impulsa šķiedru lāzers, <1mJ impulsa enerģija Litija akumulatora polu griešana, mikro urbšana
AFS (Defense Series) Augsta spilgtuma virzītas enerģijas ierocis (DEW) Militārā lāzera sistēma
4. Mehāniskā un optiskā uzbūve
1. Galvenās sastāvdaļas
Sastāvdaļa Funkcija Bojājuma jutība
Pusvadītāju sūkņa modulis Nodrošina sūkņa apgaismojumu, kalpošanas laiks ir aptuveni 50 000 stundu
Iegūstiet šķiedru ar iterbija leģētu dubulto pārklājumu, kas ir jutīgs pret lieces zudumiem
Kombains Vairāku sūkņu gaismas staru kombinācija, viegli novecojama augstā temperatūrā
QBH izvades galva Rūpnieciskā saskarne, putekļi/izciļņi var viegli izraisīt staru kūļa kropļojumus
Ūdens dzesēšanas sistēma Uzturiet temperatūras stabilitāti ±0,1 ℃, bloķēšana var izraisīt pārkaršanu
2. Tipiska struktūras diagramma
Kopēt
[Sūkņa avots] → [Kombinators] → [Pastiprināšanas šķiedra] → [FBG rezonators] → [AOM modulācija] → [QBH izeja]
↑ Temperatūras kontroles sistēma↓ ↑ Ūdens dzesēšanas sistēma↓
V. Bieži sastopamās kļūdas un apkopes idejas
1. Jaudas kritums vai bez izejas
Iespējamie iemesli:
Sūkņa moduļa vājināšanās (pārbaudiet strāvas-jaudas līkni)
Šķiedru saplūšanas punkta lūzums (OTDR noteikšana)
Nepietiekama dzesēšanas šķidruma plūsma (pārbaudiet filtra bloķēšanu)
Apkopes soļi:
Izmantojiet jaudas mērītāju, lai noteiktu katras sadaļas zudumu.
Nomainiet neparasto sūkņa moduli (nepieciešama ražotāja kalibrēšana).
Iztīriet vai nomainiet ūdens dzesēšanas sistēmas filtru.
2. Siju kvalitātes pasliktināšanās (M² pieaugums)
Iespējamie iemesli:
QBH galvas piesārņojums (ar spirtu tīra gala virsma)
Palieliniet šķiedras lieces rādiusu <10 cm (pārinstalēšana)
Staru kombinētāja termiskās lēcas efekts (nepieciešama ražotāja atgriešana)
Ātra diagnostika:
Izmantojiet staru analizatoru, lai izmērītu plankuma raksturu.
VI. Profilaktiski apkopes pasākumi
1. Ikdienas apkope
Optiskie komponenti:
Katru nedēļu notīriet QBH izvades galviņu ar bezūdens etanolu + bezputekļu drānu.
Izvairieties no optiskās šķiedras saliekšanas nelielā rādiusā (minimālais rādiuss > 15 cm).
Dzesēšanas sistēma:
Katru mēnesi pārbaudiet dzesēšanas šķidruma vadītspēju (jābūt <5μS/cm).
Nomainiet filtru katru ceturksni.
2. Darbības specifikācijas
Drošības slieksnis:
Aizliegts darboties ar lielāku par 110% no nominālās jaudas.
Uzgaidiet 5 minūtes pirms restartēšanas pēc pēkšņa strāvas padeves pārtraukuma.
VII. Salīdzinājums ar konkurentiem (nLIGHT vs IPG)
Indikatori nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000
Elektrooptiskā efektivitāte 42% 38%
Sijas kvalitāte M² 1,05 1.2
Uzturēšanas izmaksas Zemas (modulāra konstrukcija) Augsta
Tipisks atteices rādītājs <2%/gadā 3-5%/gadā
VIII. Kopsavilkums
nLIGHT lāzers nodrošina augstu uzticamību, izmantojot visu šķiedru dizainu un inteliģentu temperatūras kontroli. Uzturēšanas uzmanības centrā ir:
Regulāri uzraugiet sūkņa moduļa vājinājuma ātrumu.
Stingri uzturiet dzesēšanas sistēmu tīru.
Standartizējiet darbību, lai izvairītos no optiskās šķiedras mehāniskiem spriedzes bojājumiem.
Galvenās sastāvdaļas (lāzera) kļūmes gadījumā ieteicams atrast profesionālu apkopes pakalpojumu sniedzēju, kas to nokārtos