Gepulster Laser VS CW-Laser zum Reinigen und Schweißen
Wir alle wissen, dass es zu den Lasergeneratortypen Dauerstrichlaser (auch als CW-Laser bekannt) und gepulste Laser gibt. Wie der Name schon sagt, ist die Ausgabe des Dauerstrichlasers zeitlich kontinuierlich, und die Laserpumpquelle liefert kontinuierlich Energie, um über einen langen Zeitraum Laserausgabe zu erzeugen, wodurch Dauerstrichlaserlicht entsteht. Die Ausgangsleistung von CW-Lasern ist im Allgemeinen relativ niedrig, was für Gelegenheiten geeignet ist, bei denen ein Dauerstrichlaserbetrieb erforderlich ist. Gepulster Laser bedeutet, dass er nur einmal in einem bestimmten Intervall arbeitet. Der gepulste Laser hat eine große Ausgangsleistung und eignet sich zum Lasermarkieren, Schneiden, Schweißen, Reinigen und Messen. Tatsächlich gehören sie vom Funktionsprinzip her alle zum gepulsten Typ, aber die Ausgangslaserpulsfrequenz des Dauerstrichlasers ist relativ hoch, was vom menschlichen Auge nicht erkannt werden kann.
STYLECNC erklärt den Unterschied zwischen diesen beiden Lasertypen:
Gepulster Laser VS. CW-Laser
Definition & Prinzip
1. Wenn dem Laser ein Modulator hinzugefügt wird, um einen periodischen Verlust zu erzeugen, kann ein Teil der Ausgabe aus so vielen Impulsen ausgewählt werden, was als gepulster Laser bezeichnet wird. Einfach ausgedrückt wird das vom gepulsten Laser emittierte Laserlicht Strahl für Strahl ausgesendet. Es ist eine mechanische Form wie eine Welle (Radiowelle/Lichtwelle usw.), die gleichzeitig ausgesendet wird.
2. Bei einem CW-Laser wird das Licht im Allgemeinen einmal pro Hin- und Rückweg in der Kavität ausgegeben. Da die Kavitätslänge im Allgemeinen im Bereich von Millimetern bis Metern liegt, kann es mehrere Male pro Sekunde ausgegeben werden, was als Dauerstrichlaser bezeichnet wird. Einfach ausgedrückt emittiert der CW-Laser kontinuierlich. Die Laserpumpquelle liefert kontinuierlich Energie, um über einen langen Zeitraum Laserleistung zu erzeugen, wodurch Dauerstrichlaserlicht entsteht.
Eigenschaften
1. Durch die Anregung des Arbeitsstoffes und die entsprechende Laserleistung kann der CW-Laser über einen langen Zeitraum im Dauerbetrieb betrieben werden. .
2. Der Impulslaser hat eine große Ausgangsleistung; er eignet sich zum Lasermarkieren, -schneiden, -messen usw. Der Vorteil besteht darin, dass der Gesamttemperaturanstieg des Werkstücks gering ist, der Wärmeeinflussbereich gering ist und die Verformung des Werkstücks gering ist.
Charakteristisch
1. Der Dauerstrichlaser hat einen stabilen Arbeitszustand, also einen stationären Zustand. Die Teilchenzahl jedes Energieniveaus im CW-Laser und das Strahlungsfeld im Hohlraum haben eine stabile Verteilung.
2. Als Pulslaser bezeichnet man einen Laser, dessen Pulsbreite bei einem einzelnen Laser weniger als 0.25 Sekunden beträgt und der nur einmal in einem bestimmten Intervall arbeitet.
Arbeitsmethoden
1. Der Arbeitsmodus des gepulsten Lasers bezieht sich auf den Modus, in dem die Ausgabe des Lasers diskontinuierlich ist und nur einmal in einem bestimmten Intervall funktioniert.
2. Der Arbeitsmodus des Dauerstrichlasers bedeutet, dass die Laserleistung kontinuierlich ist und die Leistung nach dem Einschalten des Lasers nicht unterbrochen wird.
Ausgangsleistung
1. Der gepulste Laser hat eine große Ausgangsleistung.
2. Die Ausgangsleistung von Dauerstrichlasern ist im Allgemeinen relativ gering.
Spitzenleistung
1. CW-Laser können im Allgemeinen nur die Größe ihrer eigenen Leistung erreichen.
2. Der gepulste Laser kann ein Vielfaches seiner eigenen Leistung erreichen. Je kürzer die Pulsbreite, desto geringer ist der thermische Effekt und desto mehr gepulste Laser werden bei der Feinbearbeitung eingesetzt.
Verbrauchsmaterial und Wartung
1. Impulslasergenerator: muss häufig gewartet werden, Verbrauchsmaterialien sind später verfügbar.
2. Dauerstrich-Lasergenerator: Er ist nahezu wartungsfrei und es werden im späteren Stadium keine Verbrauchsmaterialien benötigt.
CW-Laserreinigung VS Pulslaserreinigung
Laserreinigung ist eine neue Technologie zur Oberflächenreinigung von Materialien, die herkömmliches Beizen, Sandstrahlen und Reinigen mit Hochdruckwasserpistolen ersetzen kann. Die Laserreinigungsmaschine verwendet einen tragbaren Reinigungskopf und einen Faserlaser, der eine flexible Übertragung, gute Steuerbarkeit, eine breite Palette von anwendbaren Materialien, hohe Effizienz und gute Wirkung bietet.
Das Wesentliche bei der Laserreinigung ist, die Eigenschaften einer hohen Laserenergiedichte zu nutzen, um die an der Oberfläche des Substrats haftenden Schadstoffe zu zerstören, ohne das Substrat zu beschädigen. Gemäß der Analyse der optischen Eigenschaften des gereinigten Substrats und der Schadstoffe kann der Laserreinigungsmechanismus in zwei Kategorien unterteilt werden: Eine besteht darin, den Unterschied in der Absorptionsrate der Schadstoffe und des Substrats bei einer bestimmten Wellenlänge der Laserenergie zu nutzen, sodass die Laserenergie vollständig absorbiert werden kann. Die Schadstoffe werden absorbiert, sodass sie sich erhitzen und ausdehnen oder verdampfen. Bei der anderen Art besteht zwischen dem Substrat und dem Schadstoff kaum ein Unterschied in der Laserabsorptionsrate. Ein hochfrequenter, gepulster Hochleistungslaser wird verwendet, um auf die Oberfläche des Objekts einzuwirken, und die Stoßwelle bewirkt, dass der Schadstoff platzt und sich von der Oberfläche des Substrats löst.
Im Bereich der Laserreinigung ist der Faserlaser aufgrund seiner höheren Zuverlässigkeit, Stabilität und Flexibilität die beste Wahl für die Laserreinigungslichtquelle geworden. Als die beiden Hauptkomponenten von Faserlasern nehmen kontinuierliche Faserlaser und gepulste Faserlaser eine dominierende Stellung bei der makroskopischen Materialbearbeitung bzw. der Präzisionsmaterialbearbeitung ein.
Das Entfernen von Rost, Farbe, Öl und Oxidschichten auf Metalloberflächen ist derzeit das am häufigsten verwendete Gebiet der Laserreinigung. Die Entfernung von schwimmendem Rost erfordert die niedrigste Laserleistungsdichte und kann durch den Einsatz von ultrahochenergetischen gepulsten Lasern oder sogar Dauerstrichlasern mit schlechter Strahlqualität erreicht werden. Zusätzlich zur dichten Oxidschicht ist im Allgemeinen die Verwendung eines MOPA-Lasers mit einer nahezu einmodigen Pulsenergie von etwa 1.5 mJ mit einer hohen Leistungsdichte erforderlich. Für andere Schadstoffe sollte eine geeignete Lichtquelle entsprechend ihrer Lichtabsorptionseigenschaften und der Reinigungsfreundlichkeit ausgewählt werden. STYLECNCDie gepulsten und Dauerstrich-Laserreinigungsmaschinen der Serie von eignen sich für die Anwendung von groben Punkten mit sehr großer Energie bzw. feinen Punkten mit hoher Energie.
Bei gleicher Leistung ist die Reinigungsleistung von gepulsten Lasern viel höher als die von Dauerstrichlasern. Gleichzeitig können gepulste Laser die Wärmezufuhr besser kontrollieren und verhindern, dass die Substrattemperatur zu hoch wird oder es zu Mikroschmelzen kommt.
CW-Laser haben einen Preisvorteil und können den Effizienzunterschied zu gepulsten Lasern durch die Verwendung von Hochleistungslasern ausgleichen. Allerdings weisen Hochleistungs-CW-Laser eine höhere Wärmeeinbringung und stärkere Beschädigung des Substrats auf.
Daher gibt es in den Anwendungsszenarien grundlegende Unterschiede zwischen den beiden. Bei hoher Präzision ist es notwendig, die Erwärmung des Substrats streng zu kontrollieren, und bei Anwendungsszenarien, bei denen das Substrat zerstörungsfrei sein muss, wie z. B. bei Formen, sollte ein gepulster Laser gewählt werden. Bei einigen großen Stahlkonstruktionen, Rohren usw. sind die Anforderungen an eine Beschädigung des Substrats aufgrund des großen Volumens und der schnellen Wärmeableitung nicht hoch, und es können Dauerstrichlaser ausgewählt werden.
CW-Laserschweißen VS Pulslaserschweißen
Laserschweißen besteht darin, hochenergetische Laserimpulse zu verwenden, um das Material lokal in einem kleinen Bereich zu erhitzen. Die Energie der Laserstrahlung diffundiert durch Wärmeleitung in das Innere des Materials und das Material wird geschmolzen, um ein spezifisches Schmelzbad zu bilden. Das Laserschweißen ist einer der wichtigen Aspekte bei der Anwendung der Lasermaterialbearbeitungstechnologie. Laserschweißgeräte werden hauptsächlich in Impulslaserschweißen und Dauerstrichlaserschweißen unterteilt.
Laserschweißen ist hauptsächlich auf das Schweißen von dünnwandigen Materialien und Präzisionsteilen ausgerichtet und kann Punktschweißen, Stumpfschweißen, Stichschweißen, Dichtschweißen usw. mit hohem Aspektverhältnis, kleiner Schweißbreite, kleiner Wärmeeinflusszone, geringer Verformung und hoher Schweißgeschwindigkeit realisieren. Die Schweißnaht ist flach und schön, es ist keine einfache Nachbehandlung nach dem Schweißen erforderlich, die Schweißnaht ist von hoher Qualität, hat keine Poren, kann präzise gesteuert werden, der Fokussierpunkt ist klein, die Positionierungsgenauigkeit ist hoch und eine Automatisierung ist leicht zu realisieren.
Das Impulslaserschweißen wird hauptsächlich zum Punktschweißen und Nahtschweißen von Blechmaterialien verwendet. Sein Schweißverfahren gehört zum Wärmeleitungstyp, d. h. Laserstrahlung erwärmt die Oberfläche des Werkstücks und diffundiert durch Wärmeleitung in das Material, um die Wellenform, Breite, Spitzenleistung und Wiederholungsfrequenz des Laserimpulses und andere Parameter zu steuern. , um eine gute Verbindung zwischen den Werkstücken herzustellen. Der größte Vorteil des Impulslaserschweißens besteht darin, dass der Gesamttemperaturanstieg des Werkstücks gering ist, der Wärmeeinflussbereich gering ist und die Verformung des Werkstücks gering ist.
Die meisten Dauerstrich-Laserschweißverfahren sind Hochleistungslaser mit einer Leistung von mehr als 500W. Generell sollten solche Laser für Platten über 1mm. Sein Schweißmechanismus ist ein auf dem Nadelsticheffekt basierendes Tiefschweißen mit großem Aspektverhältnis, das mehr als 5:1 erreichen kann, hoher Schweißgeschwindigkeit und geringer thermischer Verformung. Es gibt ein breites Anwendungsspektrum in Maschinen, Automobilen, Schiffen und anderen Industrien. Es gibt auch einige CW-Laser mit geringer Leistung und Leistungen von zehn bis hundert Watt, die in der Kunststoffschweiß- und Laserlötindustrie weit verbreitet sind.
Beim Dauerstrich-Laserschweißen wird hauptsächlich die Oberfläche des Werkstücks mit einem Faserlaser oder einem Halbleiterlaser kontinuierlich erhitzt. Der Schweißmechanismus basiert auf dem Tiefenschweißen auf Basis des Nadelsticheffekts mit großem Aspektverhältnis und hoher Schweißgeschwindigkeit.
Das Pulslaserschweißen wird hauptsächlich zum Punktschweißen und zum Nahtschweißen von dünnwandigen Metallmaterialien mit einer Dicke von weniger als 1mm. Der Schweißprozess ist ein Wärmeleitungsschweißverfahren, d. h. Laserstrahlung erwärmt die Oberfläche des Werkstücks und diffundiert dann durch Wärmeleitung in das Material. Parameter wie Wellenform, Breite, Spitzenleistung und Wiederholungsrate sorgen für eine gute Verbindung zwischen den Werkstücken. Es gibt zahlreiche Anwendungen in 3C-Produktschalen, Lithiumbatterien, elektronischen Komponenten, beim Formenreparaturschweißen und in anderen Branchen.
Der größte Vorteil des Impulslaserschweißens besteht darin, dass der Gesamttemperaturanstieg des Werkstücks gering ist, der Wärmeeinflussbereich klein ist und die Verformung des Werkstücks gering ist.
Laserschweißen ist ein Schmelzschweißen, bei dem ein Laserstrahl als Energiequelle verwendet wird und auf die Schweißnaht einwirkt. Der Laserstrahl kann durch ein flaches optisches Element, beispielsweise einen Spiegel, geführt und dann durch ein reflektierendes Fokussierungselement oder einen Spiegel auf die Schweißnaht projiziert werden. Laserschweißen ist berührungsloses Schweißen, während des Vorgangs ist kein Druck erforderlich, aber Inertgas ist erforderlich, um die Oxidation des Schmelzbads zu verhindern, und gelegentlich wird Füllmetall verwendet. Laserschweißen kann mit MIG-Schweißen kombiniert werden, um Laser-MIG-Verbundschweißen zu bilden, um ein Schweißen mit großer Durchdringung zu erreichen, und der Wärmeeintrag ist im Vergleich zum MIG-Schweißen stark reduziert.
Weiterführende Literatur
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