reparo de laser de fibra de alta potência nlight

A nLIGHT é uma fabricante líder de lasers de fibra de alta potência nos Estados Unidos. Seus produtos são conhecidos por seu alto brilho, alta confiabilidade e design modular. São amplamente utilizados em corte/soldagem industrial, defesa, medicina e outras áreas. Suas principais tecnologias incluem acoplamento de fibra, bombeamento de semicondutores e sistemas de controle inteligente.

2. Princípio de funcionamento

1. Princípio Fundamental

Fonte da bomba: Vários lasers semicondutores de tubo único (comprimento de onda 915/976 nm) são acoplados à fibra de ganho por meio de um combinador de feixe.

Meio de ganho: fibra duplamente revestida com ítrio (Yb³⁺), que converte luz de bombeamento em laser de 1064 nm.

Cavidade ressonante: FBG (rede de Bragg de fibra) é usada para formar uma estrutura ressonante toda de fibra.

Controle de saída: A saída de pulso/contínua é obtida por meio de AOM (modulador acústico-óptico) ou modulação elétrica direta.

2. Vantagens técnicas

Melhoria do brilho: a tecnologia patenteada COREFLAT™ da nLIGHT torna a qualidade do feixe (M²<1,1) melhor do que os lasers de fibra tradicionais.

Eficiência eletro-óptica: >40%, reduzindo significativamente o consumo de energia (comparado a <15% para lasers de CO₂).

3. Funções do produto e aplicações típicas

Características da série Laser Aplicações típicas

alta® CW/QCW, 1-20kW Corte de chapa grossa, soldagem de navios

element™ Compacto, 500W-6kW Processamento de precisão de eletrônicos de consumo

Laser de fibra pulsada pearl®, energia de pulso <1mJ, corte de peça polar de bateria de lítio, microperfuração

AFS (Série de Defesa) Sistema de laser militar com arma de energia direcionada de alto brilho (DEW)

4. Estrutura mecânica e óptica

1. Componentes principais

Componente Função Sensibilidade a falhas

Módulo de bomba semicondutora Fornece luz de bomba, vida útil de cerca de 50.000 horas

Fibra de ganho Fibra duplamente revestida com ítrio, suscetível à perda de flexão

Combinação de feixe de luz multibomba combinadora, fácil de envelhecer em alta temperatura

Cabeça de saída QBH Interface industrial, poeira/solavancos podem facilmente causar distorção do feixe

Sistema de resfriamento de água Mantenha a estabilidade da temperatura de ±0,1℃, o bloqueio pode causar superaquecimento

2. Diagrama de estrutura típico

Cópia

[Fonte da bomba] → [Combinador] → [Fibra de ganho] → [Ressonador FBG] → [Modulação AOM] → [Saída QBH]

↑ Sistema de controle de temperatura↓ ↑ Sistema de resfriamento de água↓

V. Falhas comuns e ideias de manutenção

1. Queda de energia ou ausência de saída

Possíveis razões:

Atenuação do módulo da bomba (verificar curva corrente-potência)

Ruptura do ponto de fusão da fibra (detecção de OTDR)

Fluxo de refrigerante insuficiente (verifique o bloqueio do filtro)

Etapas de manutenção:

Use um medidor de energia para detectar a perda de cada seção.

Substitua o módulo da bomba anormal (é necessária a calibração do fabricante).

Limpe ou substitua o filtro do sistema de arrefecimento a água.

2. Deterioração da qualidade do feixe (aumento de M²)

Possíveis razões:

Contaminação da cabeça QBH (face final limpa com álcool)

Raio de curvatura da fibra de ganho <10 cm (recabeamento)

Efeito de lente térmica combinadora de feixe (retorno do fabricante necessário)

Diagnóstico rápido:

Use um analisador de feixe para medir o padrão de pontos.

VI. Medidas de manutenção preventiva

1. Manutenção diária

Componentes ópticos:

Limpe a cabeça de saída do QBH com etanol anidro + pano sem poeira toda semana.

Evite curvatura de raio pequeno da fibra óptica (raio mínimo > 15 cm).

Sistema de refrigeração:

Verifique a condutividade do líquido de arrefecimento todos os meses (deve ser <5μS/cm).

Troque o filtro a cada trimestre.

2. Especificações operacionais

Limite de segurança:

É proibido operar com mais de 110% da potência nominal.

Aguarde 5 minutos antes de reiniciar após uma queda repentina de energia.

VII. Comparação com concorrentes (nLIGHT vs IPG)

Indicadores nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000

Eficiência eletro-óptica 42% 38%

Qualidade do feixe M² 1,05 1,2

Custo de manutenção Baixo (design modular) Alto

Taxa de falha típica <2%/ano 3-5%/ano

VIII. Resumo

O laser nLIGHT alcança alta confiabilidade por meio de design totalmente em fibra + controle inteligente de temperatura. O foco da manutenção é:

Monitore regularmente a taxa de atenuação do módulo da bomba.

Mantenha o sistema de arrefecimento rigorosamente limpo.

Padronize a operação para evitar danos por estresse mecânico na fibra óptica.

Para falhas de componentes principais (laser), é recomendável encontrar um provedor de serviços de manutenção profissional para lidar com isso