naprawa lasera światłowodowego o dużej mocy nlight

nLIGHT jest wiodącym producentem laserów światłowodowych dużej mocy w Stanach Zjednoczonych. Jego produkty są znane z wysokiej jasności, wysokiej niezawodności i modułowej konstrukcji. Są szeroko stosowane w przemysłowym cięciu/spawaniu, obronności, medycynie i innych dziedzinach. Jego główne technologie obejmują sprzężenie światłowodowe, pompowanie półprzewodnikowe i inteligentne systemy sterowania.

2. Zasada działania

1. Zasada podstawowa

Źródło pompujące: Wiele laserów półprzewodnikowych z jedną rurą (długość fali 915/976 nm) jest sprzężonych z włóknem wzmacniającym za pomocą łącznika wiązki.

Ośrodek wzmocnienia: włókno dwupłaszczowe domieszkowane iterbem (Yb³⁺), które zamienia światło pompujące na światło lasera 1064 nm.

Wnęka rezonansowa: do utworzenia struktury rezonansowej składającej się wyłącznie ze włókien stosowana jest siatka Bragga (FBG).

Sterowanie wyjściowe: Wyjście impulsowe/ciągłe realizowane jest za pomocą AOM (modulatora akustyczno-optycznego) lub bezpośredniej modulacji elektrycznej.

2. Zalety techniczne

Poprawa jasności: opatentowana technologia COREFLAT™ firmy nLIGHT zapewnia lepszą jakość wiązki (M²<1,1) niż w przypadku tradycyjnych laserów światłowodowych.

Sprawność elektrooptyczna: >40%, co znacznie zmniejsza zużycie energii (w porównaniu do <15% w przypadku laserów CO₂).

3. Funkcje produktu i typowe zastosowania

Seria laserów Cechy Typowe zastosowania

alta® CW/QCW, 1-20kW Cięcie grubych blach, spawanie statków

element™ Compact, 500 W-6 kW Precyzyjne przetwarzanie elektroniki użytkowej

pearl® Impulsowy laser światłowodowy, energia impulsu <1mJ, cięcie biegunów baterii litowej, mikrowiercenie

AFS (Defense Series) Broń energetyczna o wysokiej jasności (DEW) Wojskowy system laserowy

4. Struktura mechaniczna i optyczna

1. Podstawowe elementy

Składnik Funkcja Wrażliwość na błędy

Moduł pompy półprzewodnikowej Zapewnia światło pompy, żywotność około 50 000 godzin

Włókno zyskujące Włókno dwupłaszczowe domieszkowane iterbem, podatne na straty zginające

Kombinator Wielopompowa kombinacja wiązki światła, łatwa do starzenia w wysokiej temperaturze

Głowica wyjściowa QBH Interfejs przemysłowy, kurz/uderzenia mogą łatwo powodować zniekształcenia wiązki

Układ chłodzenia wodnego Utrzymuje stabilność temperatury na poziomie ±0,1℃, zatkanie może spowodować przegrzanie

2. Typowy schemat struktury

Kopia

[Źródło pompy] → [Łącznik] → [Włókno wzmocnienia] → [Rezonator FBG] → [Modulacja AOM] → [Wyjście QBH]

↑ System kontroli temperatury↓ ↑ System chłodzenia wodnego↓

V. Typowe usterki i pomysły na konserwację

1. Spadek mocy lub brak wyjścia

Możliwe powody:

Tłumienie modułu pompy (sprawdź krzywą prądu i mocy)

Zerwanie punktu zgrzewania włókien (wykrywanie OTDR)

Niewystarczający przepływ chłodziwa (sprawdź zablokowanie filtra)

Etapy konserwacji:

Użyj miernika mocy, aby wykryć utratę każdej sekcji.

Wymień uszkodzony moduł pompy (wymagana kalibracja producenta).

Wyczyść lub wymień filtr układu chłodzenia wodnego.

2. Pogorszenie jakości belki (wzrost M²)

Możliwe powody:

Zanieczyszczenie głowicy QBH (końcowa powierzchnia czysta alkoholem)

Zyskaj promień gięcia włókna <10 cm (ponowne okablowanie)

Efekt soczewki termicznej łącznika wiązki (wymagany zwrot producenta)

Szybka diagnoza:

Za pomocą analizatora wiązki zmierz wzór plamek.

VI. Środki konserwacji zapobiegawczej

1. Codzienna konserwacja

Elementy optyczne:

Głowicę wyjściową QBH należy raz w tygodniu czyścić bezwodnym etanolem i bezpyłową ściereczką.

Unikaj gięcia światłowodu o małym promieniu (minimalny promień > 15 cm).

Układ chłodzenia:

Sprawdzaj przewodność chłodziwa co miesiąc (powinna wynosić <5μS/cm).

Wymieniaj filtr co kwartał.

2. Specyfikacje operacyjne

Próg bezpieczeństwa:

Zabrania się pracy z mocą większą niż 110% mocy znamionowej.

Po nagłym zaniku zasilania odczekaj 5 minut przed ponownym uruchomieniem.

VII. Porównanie z konkurencją (nLIGHT vs IPG)

Wskaźniki nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000

Sprawność elektrooptyczna 42% 38%

Jakość belki M² 1,05 1,2

Koszty utrzymania Niskie (konstrukcja modułowa) Wysokie

Typowy wskaźnik awaryjności <2%/rok 3-5%/rok

VIII. Streszczenie

Laser nLIGHT osiąga wysoką niezawodność dzięki konstrukcji całkowicie światłowodowej + inteligentnej kontroli temperatury. Skupienie na konserwacji to:

Regularnie monitoruj współczynnik tłumienia modułu pompy.

Należy ściśle dbać o czystość układu chłodzenia.

Standaryzacja działania pozwala uniknąć uszkodzeń mechanicznych światłowodów.

W przypadku awarii głównego komponentu (lasera) zaleca się skorzystanie z usług profesjonalnego dostawcy usług konserwacyjnych, który się tym zajmie