إنشاء معيار أعلى مع ترقيات شاملة "ذات تأثير مزدوج"
في مجال مصادر الليزر فائقة القوة (إصدارات القطع) فوق 20 كيلو واط، تلتزم Raycus بتلبية متطلبات العملاء. استنادًا إلى بيانات استخدام العملاء الواسعة والعديد من التبادلات الفنية والاختبارات مع كبار مصنعي رؤوس القطع، وضعت Raycus معيارًا مؤسسيًا أعلى يتجاوز المعايير الصناعية والدولية. يتيح هذا الإنجاز تحسينات شاملة في كفاءة وأداء القطع من خلال التوافق على مستوى النظام.
نواة الألياف ومعيار M2 من Raycus
بالنسبة لمصادر الليزر فائقة القوة، تحقيق نتائج تطبيقية ممتازة يتطلب أكثر من مجرد ناتج نواة الألياف. فهو يستلزم توافقًا بين نواة الألياف وقيمة M2 لتحقيق أفضل أداء تطبيقي. إذا كانت جودة نظام مصدر الليزر عامة عادية وتم تقليل نواة الألياف فقط دون تقليل متناسب في جودة الشعاع (M2 أو BPP)، يصبح من الصعب جدًا تحقيق نتائج قطع مرضية. على سبيل المثال، في مصدر ليزر بقوة 20,000 واط مع ناتج 100 ميكرومتر، مع الأخذ في الاعتبار أفضل نتائج القطع والتوافق مع الألواح السميكة والرقيقة، يجب أن تكون قيمة M2 المثلى حوالي 11.
نقدم نواتج ألياف بقطر 100 ميكرومتر إلى 150 ميكرومتر لمصادر الليزر من 20 كيلو واط إلى 60 كيلو واط، مع التحكم الصارم في نطاق M2. تتيح هذه الطريقة تعديلات سلسة في عمليات القطع من القدرة المنخفضة إلى العالية، مع تقليل التفاوت بين نماذج نفس النوع.
معيار M2 من Raycus：
الشكل 1: توضيح اختبار جودة الشعاع
الشكل 2: جودة الشعاع المقاسة لمصدر ليزر Raycus بقوة 40 كيلو واط
معيار زاوية التشتت الشاملة:
بينما يمثل M2 نسبة 86.5% من توزيع الطاقة، فهو مناسب فقط لوصف مصادر الليزر أحادية الوضع أو القريبة من أحادية الوضع. لمعالجة خصائص مصادر الليزر متعددة الأوضاع، قامت Raycus بريادة مفهوم زاوية التشتت الشاملة—باستخدام وصف 99.84% لتغطية زاوية التشتت الكاملة للطاقة. هذا المعيار يقضي على المشاكل الشائعة في مصادر الليزر التقليدية، مثل ارتفاع درجة الحرارة بسبب الحماية المفرطة، التسخين المباشر للمُجمّعات، التشتت المفرط في الوضع المحمي، حرق الفتحة، وتسخين الفوهة. مصادر الليزر الليفي عالية القدرة من Raycus تقود السوق وتحقق أعلى حجم شحن محلي بفضل هذا المعيار الصارم.
معيار زاوية التباعد من Raycus: من 20 كيلوواط إلى 60 كيلوواط، زاوية التباعد الكلية (99.84%، نصف الزاوية) ≤ 0.13
الشكل 3: توضيح حرق فتحة الشعاع والارتداد بسبب زاوية تباعد مفرطة
معالجة تلف الفتحة وضمان أداء قطع مستقر
سبب إنشاء معيار زاوية التباعد الشامل هو أن معظم رؤوس القطع عالية القدرة في السوق لها فتحة بصرية حوالي 0.13. وبالتالي، تحدد العدسات المجمعة ضوء مصدر الليزر قبل الفتحة، مما يقيد الضوء الزائد أو المتسرب. إذا كانت نسبة الضوء الزائد (الضوء المتسرب) مرتفعة جدًا، فهذا يعني أن زاوية التباعد الكلية لمصدر الليزر كبيرة جدًا، مما قد يؤدي إلى تلف الفتحة. علاوة على ذلك، بسبب الحيود عند حافة الفتحة، سيشع بعض الضوء المتسرب على العدسة المجمعة، مما يؤدي إلى تأثيرات حرارية شديدة وقطع غير مستقر.
الشكل 4: توضيح مسار الضوء مع معيار Raycus، ضوء متسرب قليل جدًا
المعيار اللاخطي
لتلبية الطلب المتزايد على المعالجة الفعالة للألواح الكبيرة والسميكة، تتصاعد قدرة أنظمة مصادر الليزر. ومع ذلك، أدى ذلك إلى تأثيرات لاخطية وزيادة في تشتت رامان المحفز (SRS) في ألياف النقل البصرية بسبب تقليل حجم نواة الألياف وزيادة الطول.
المعيار اللاخطي من Raycus: من 20 كيلوواط إلى 60 كيلوواط، تأثير SRS: ≥ 30 ديسيبل @100% القدرة
الشكل 5: الطيف اللاخطي لمصدر ليزر بقوة 30 كيلوواط، 100 ميكرومتر، 30 مترًا
استقلالية المعايير
يحافظ كل معيار على استقلاليته، ولا يتم التنازل عن معيار واحد على حساب الآخرين. منتجات Raycus ذات القدرة الفائقة من 20 كيلوواط إلى 60 كيلوواط، والتي تتميز بنواة ألياف من 100 ميكرومتر إلى 150 ميكرومتر، لا تتنازل عن أي معيار، حتى مع زيادة طول الكابل أو القدرة. التكوين القياسي للكابل لمصادر الليزر عالية الجودة من Raycus هو من 20 مترًا إلى 40 مترًا ويمكن تخصيصه لأطوال أطول.
تحقيق معايير أعلى، مبني على سنوات من التراكم التقني
لتحقيق معايير أعلى، اعتمدت Raycus على سنوات من التراكم التقني وحققت سلسلة من الاختراقات منذ عام 2021. وتشمل هذه التقدم في تقنية التحكم في جودة الشعاع، والتحكم النشط في زاوية التباعد (المعينة بـ "A")، وتقنية كبح اللاخطية (المعينة بـ "S").
الشكل 6: مقارنة قبل وبعد التحكم في جودة الشعاع
الشكل 7: مقارنة قبل وبعد التحكم النشط في زاوية التباعد
الشكل 8: شبكات مائلة متسلسلة لكبح SRS
تكنولوجيا كبح اللاخطية (الرمز الداخلي لـ Raycus S، كبح SRS)
يعمل كابح رامان عن طريق ترشيح بذور رامان التي تنتجها الوحدة من خلال شبكات براج المائلة، مما يمنع تضخيم بذور رامان في جزء نقل القدرة غير المصدر، مع عزل جزء نقل القدرة والمسار البصري الخارجي عن ردود فعل رامان إلى الوحدة. ومع ذلك، هناك حاليًا بعض المشاكل مع شبكات رامان. لتحقيق عرض نطاق ترشيح عميق، يلزم معدل تشريب كبير وطول كبير. هذا يتطلب صعوبة ونفقات نقش أعلى بكثير، بينما زيادة نسبة الترشيح تتطلب زيادة عمق التعديل، مما قد يؤدي إلى زيادة الخسارة وحتى التأثير على جودة الشعاع.
لذلك، اعتمدت Raycus، بناءً على العيوب المذكورة أعلاه، شبكة مائلة متسلسلة. من خلال ربط شبكتين مائلتين على التوالي، يمكن تحقيق تأثير ترشيح أوسع وتكلفة أقل، مما يحافظ على انخفاض اللاخطية في الوحدة.
الشكل 9: كابح رامان المتسلسل مع شبكات مزدوجة
نظام بمعيار أعلى، يقدم نتائج تطبيق مذهلة
منذ تقديم مصدر الليزر بقوة 60 كيلوواط في عام 2023، حظيت Raycus باهتمام كبير في السوق بسبب مزايا القطع المتميزة. تكشف مقارنة سرعات القطع للفولاذ المقاوم للصدأ بسماكات مختلفة بين مصادر الليزر بقوة 60 كيلوواط، 40 كيلوواط، و30 كيلوواط عن الميزة الملحوظة لمصدر الليزر بقوة 60 كيلوواط، خاصة لألواح الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكات تزيد عن 50 مم. تعرض اللقطات الحقيقية لمصدر الليزر بقوة 60 كيلوواط وهو يقطع فولاذًا مقاومًا للصدأ بسماكة 70 مم و125 مم تألق أدائه في القطع.
الشكل 10: مقارنة سرعة القطع لمصادر الليزر بقوة 60 كيلوواط، 40 كيلوواط، و30 كيلوواط على الفولاذ المقاوم للصدأ
قيادة الطريق وتحديد المعيار: التنمية عالية الجودة لمصادر الليزر فائقة القوة
مع دخولنا عام 2023، تعتقد Raycus أن تطوير مصادر الليزر الصناعية بالألياف يتجاوز مجرد زيادة القدرة—فقد حققت Raycus بالفعل مصدر ليزر بقوة 100 كيلوواط في عام 2021. يجب أن يركز التطوير المستقبلي لمصادر الليزر التي تزيد عن ميغاواط واحد على تحسين شامل في جودة مصدر الليزر. تظل Raycus ملتزمة بالاختراقات التقنية وابتكار المنتجات، وتعمل بنشاط على إنشاء نظام جودة أعلى معيارًا، وتوفير منتجات مصادر ليزر بالألياف عالية الجودة للعملاء العالميين، وتعزيز التنمية عالية الجودة لمصادر الليزر المنتجة محليًا.
