nlight yüksek güçlü fiber lazer onarımı

nLIGHT, Amerika Birleşik Devletleri'nde önde gelen bir yüksek güçlü fiber lazer üreticisidir. Ürünleri yüksek parlaklıkları, yüksek güvenilirlikleri ve modüler tasarımlarıyla bilinir. Endüstriyel kesme/kaynak, savunma, tıbbi ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılırlar. Temel teknolojileri arasında fiber kuplaj, yarı iletken pompalama ve akıllı kontrol sistemleri bulunur.

2. Çalışma Prensibi

1. Temel İlke

Pompa kaynağı: Birden fazla tek tüplü yarı iletken lazer (dalga boyu 915/976 nm), bir ışın birleştirici aracılığıyla kazanç fiberine bağlanır.

Kazanç ortamı: Pompalanan ışığı 1064 nm lazere dönüştüren İterbiyum katkılı (Yb³⁺) çift kaplamalı fiber.

Rezonans boşluğu: Tüm fiberlerden oluşan rezonans yapısını oluşturmak için FBG (fiber Bragg ızgarası) kullanılır.

Çıkış kontrolü: AOM (akustik-optik modülatör) veya doğrudan elektriksel modülasyon yoluyla darbeli/sürekli çıkış elde edilir.

2. Teknik avantajlar

Parlaklık iyileştirme: nLIGHT'ın patentli COREFLAT™ teknolojisi, ışın kalitesini (M²<1,1) geleneksel fiber lazerlerden daha iyi hale getirir.

Elektro-optik verimlilik: >%40, enerji tüketimini önemli ölçüde azaltır (CO₂ lazerler için <%15 ile karşılaştırıldığında).

3. Ürün fonksiyonları ve tipik uygulamalar

Lazer serisi Özellikler Tipik uygulamalar

alta® CW/QCW, 1-20kW Kalın sac kesimi, gemi kaynak

element™ Compact, 500W-6kW Tüketici elektroniğinin hassas işlenmesi

pearl® Darbeli fiber lazer, <1mJ darbe enerjisi Lityum pil kutup parçası kesimi, mikro delme

AFS (Savunma Serisi) Yüksek parlaklık yönlendirilmiş enerji silahı (DEW) Askeri lazer sistemi

4. Mekanik ve optik yapı

1. Çekirdek bileşenler

Bileşen Fonksiyon Hata duyarlılığı

Yarı iletken pompa modülü Pompa ışığı sağlar, yaklaşık 50.000 saatlik kullanım ömrü

Kazanç lifi İtterbiyum katkılı çift kaplamalı lif, bükülme kaybına karşı hassastır

Combiner Çoklu pompa ışık huzmesi kombinasyonu, yüksek sıcaklıkta yaşlanması kolaydır

QBH çıkış kafası Endüstriyel arayüz, toz/darbeler kolayca ışın bozulmasına neden olabilir

Su soğutma sistemi ±0.1℃ sıcaklık stabilitesini koruyun, tıkanıklık aşırı ısınmaya neden olabilir

2. Tipik yapı diyagramı

Kopyala

[Pompa kaynağı] → [Birleştirici] → [Kazanç fiberi] → [FBG rezonatörü] → [AOM modülasyonu] → [QBH çıkışı]

↑ Sıcaklık kontrol sistemi↓ ↑ Su soğutma sistemi↓

V. Yaygın arızalar ve bakım fikirleri

1. Güç düşüşü veya çıkış yok

Olası nedenler:

Pompa modülü zayıflaması (akım-güç eğrisini kontrol edin)

Fiber füzyon noktası kırılması (OTDR tespiti)

Yetersiz soğutma suyu akışı (filtre tıkanıklığını kontrol edin)

Bakım adımları:

Her bölümün kaybını tespit etmek için bir güç ölçer kullanın.

Anormal pompa modülünü değiştirin (üretici kalibrasyonu gereklidir).

Su soğutma sistemi filtresini temizleyin veya değiştirin.

2. Kiriş kalitesinde bozulma (M² artışı)

Olası nedenler:

QBH baş kontaminasyonu (alkol temiz uç yüzü)

Fiber bükülme yarıçapını <10cm'ye çıkarın (yeniden kablolama)

Işın birleştirici termal lens etkisi (üretici iadesi gereklidir)

Hızlı tanı:

Nokta desenini ölçmek için bir ışın analizörü kullanın.

VI. Önleyici bakım önlemleri

1. Günlük bakım

Optik bileşenler:

QBH çıkış kafasını her hafta susuz etanol + tozsuz bir bezle temizleyin.

Optik fiberin küçük yarıçaplı bükülmelerinden (minimum yarıçap > 15 cm) kaçının.

Soğutma sistemi:

Soğutma sıvısının iletkenliğini her ay kontrol edin (<5μS/cm olmalıdır).

Filtreyi her çeyrekte değiştirin.

2. İşletim özellikleri

Güvenlik eşiği:

Anma gücünün %110’undan fazla güçle çalıştırılması yasaktır.

Ani elektrik kesintisi sonrasında yeniden başlatmadan önce 5 dakika bekleyin.

VII. Rakiplerle karşılaştırma (nLIGHT ve IPG)

Göstergeler nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000

Elektro-optik verimlilik %42 %38

Kiriş kalitesi M² 1.05 1.2

Bakım maliyeti Düşük (modüler tasarım) Yüksek

Tipik arıza oranı <%2/yıl %3-5/yıl

VIII. Özet

nLIGHT lazer, tüm fiber tasarımı + akıllı sıcaklık kontrolü sayesinde yüksek güvenilirlik elde eder. Bakım odağı:

Pompa modülünün zayıflama oranını düzenli olarak izleyin.

Soğutma sistemini mutlaka temiz tutun.

Optik fiberde mekanik stres hasarını önlemek için işlemi standartlaştırın.

Çekirdek bileşen (lazer) arızası için, bununla ilgilenecek profesyonel bir bakım hizmeti sağlayıcısı bulmanız önerilir.