Създаване на по-висок стандарт с всеобхватни надстройки с "двоен ефект".
В областта на лазерните източници с ултра висока мощност (режещи версии) над 20 kW, Raycus се ангажира да отговори на изискванията на клиентите. Въз основа на обширни данни за употребата на клиенти и множество технически обмени и тестове с водещи производители на режещи глави, Raycus установи по-висок корпоративни стандарт, който надминава индустриалните и международни норми. Това постижение позволява всеобхватни подобрения в ефективността и производителността на рязане чрез съвпадение на системно ниво.
Влакнесто ядро и М2 Стандартно от Райкус
За ултрависокомощни лазерни източници постигането на отлични резултати от приложението изисква повече от изход на оптично ядро. Това налага съвпадение между сърцевината на влакното и М2 стойност за постигане на оптимална производителност на приложението. Ако общото качество на системата от лазерен източник е обикновено и сърцевината на влакното просто се намалява без пропорционално намаляване на качеството на лъча (М2 или BPP), става изключително предизвикателство да се постигнат задоволителни резултати при рязане. Например, в лазерен източник от 20 000 W с изход от 100 μm, като се имат предвид най-добрите резултати при рязане и съвместимостта с дебели и тънки плочи, оптималният М2 стойността трябва да е около 11.
Ние предлагаме изходи на влакнеста сърцевина от 100 μm до 150 μm за лазерни източници от 20 kW до 60 kW, като стриктно контролираме М2 диапазон. Този подход позволява безпроблемни настройки в процесите на рязане от ниска до висока мощност, минимизирайки разликите между моделите от един и същи тип.
М2 Стандарт от Raycus:
Фигура 1: Илюстрация за тест за качество на лъча
Фигура 2: Измерено качество на лъча на лазерен източник Raycus 40 kW
Изчерпателен стандарт за ъгъл на отклонение:
Докато М2 представлява 86,5% от разпределението на енергията, той е подходящ само за описание на едномодови или почти едномодови лазерни източници. За да се справи със свойствата на многорежимните лазерни източници, Raycus е пионер в концепцията за цялостен ъгъл на дивергенция – използвайки описанието от 99,84%, за да покрие пълния ъгъл на дивергенция на енергията. Този стандарт елиминира проблеми, често срещани при конвенционалните лазерни източници, като прегряване поради прекомерна защита, директно нагряване на колиматори, прекомерно разсейване в защитен режим, изгаряне на апертурата и нагряване на дюзата. Високомощните оптични лазерни източници на Raycus са водещи на пазара и постигат най-високия обем на вътрешни доставки благодарение на този строг стандарт.
Стандартен ъгъл на отклонение от Raycus: 20 kW до 60 kW, пълен ъгъл на отклонение (99,84%, полуъгъл) ≤ 0,13
Фигура 3: Илюстрация на изгаряне и връщане на апертурата на лъча поради прекомерен ъгъл на отклонение
Справяне с повредата на блендата и осигуряване на стабилна производителност на рязане
Причината за установяването на цялостен стандарт за ъгъл на отклонение е, че повечето мощни режещи глави на пазара имат оптична апертура около 0,13. По този начин колиматорите ограничават светлината на лазерния източник преди блендата, ограничавайки излишната или разсеяна светлина. Ако делът на излишната светлина (разсеяна светлина) е твърде голям, това означава, че общият ъгъл на отклонение на лазерния източник е твърде голям, което може да доведе до повреда на блендата. Освен това, поради дифракцията на ръба на отвора, малко разсеяна светлина ще облъчи колиматора, което ще доведе до тежки топлинни ефекти и нестабилно рязане.
Фигура 4: Илюстрация на светлинен път с Raycus Standard, минимална разсеяна светлина
Нелинеен стандарт
За да отговори на нарастващото търсене за ефективна обработка на широкоформатни и дебели плочи, мощността на лазерните системи ескалира. Това обаче е довело до нелинейни ефекти и повишено стимулирано раманово разсейване (SRS) в предавателните оптични влакна поради намаления размер на сърцевината на влакното и увеличената дължина.
Нелинеен стандарт от Raycus: 20 kW до 60 kW, SRS ефект: ≥ 30 dB при 100% мощност
Фигура 5: Нелинеен спектър на 30 kW лазерен източник, 100 μm, 30 m
Независимост на стандартите
Всеки стандарт запазва своята независимост и не се прави компромис в един стандарт за сметка на други. Продуктите на Raycus с ултрависока изходна мощност от 20 kW до 60 kW, включващи сърцевина от 100 μm до 150 μm влакна, не компрометират нито един стандарт, дори с увеличена дължина или мощност на кабела. Стандартната кабелна конфигурация за висококачествени лазерни източници Raycus е от 20 m до 40 m и може да бъде персонализирана за по-големи дължини.
Постигане на по-високи стандарти, изградени върху години на техническо натрупване
За да постигне по-високи стандарти, Raycus разчита на години на техническо натрупване и постигна поредица от пробиви от 2021 г. насам. Те включват напредък в технологията за контрол на качеството на лъча, технология за активен контрол на ъгъла на отклонение (означена като „A“) и технология за нелинейно потискане ( означен като "S").
Фигура 6: Сравнение преди и след контрол на качеството на лъча
Фигура 7: Сравнение преди и след активен контрол на ъгъла на отклонение
Фигура 8: Каскадно наклонени решетки за потискане на SRS
Технология за нелинейно потискане (вътрешен код S на Raycus, потискане на SRS)
Рамановият супресор работи, като филтрира Рамановите семена, произведени от модула през наклонени Bragg решетки, предотвратявайки усилването на Раманови семена в частта за предаване на енергия без източник, като същевременно изолира частта за предаване на енергия и външния оптичен път от обратната връзка на Раман към модула. Понастоящем обаче има определени проблеми с Рамановите решетки. За да се постигне дълбока честотна лента на филтъра, са необходими голяма честота на чирпване и голяма дължина. Това изисква значително по-висока трудност при гравиране и разходи, докато увеличаването на съотношението на филтъра изисква увеличаване на дълбочината на регулиране, което може да доведе до увеличени загуби и дори да повлияе на качеството на лъча.
Поради това Raycus, въз основа на горните недостатъци, е възприел каскадна наклонена решетка. Чрез последователно свързване на две наклонени решетки може да се постигне по-широк филтриращ ефект и по-ниска цена, като по този начин се поддържа ниска нелинейност на модула.
Фигура 9: Каскаден раманов супресор с двойни решетки
Система с по-висок стандарт, предоставяща зашеметяващи резултати от приложението
От въвеждането на 60 kW лазерен източник през 2023 г., Raycus привлече значително внимание на пазара поради изключителните си предимства при рязане. Сравнението на скоростите на рязане на неръждаема стомана с различни дебелини между 60 kW, 40 kW и 30 kW лазерни източници разкрива забележителното предимство на 60 kW лазерен източник, особено за плочи от неръждаема стомана с дебелина над 50 mm. Реални кадри от 60 kW лазерен източник, който реже неръждаема стомана с дебелина 70 mm и 125 mm, демонстрират блясъка на неговата производителност при рязане.
Фигура 10: Сравнение на скоростта на рязане за лазерни източници с мощност 60 kW, 40 kW и 30 kW върху неръждаема стомана
Начело и поставяне на еталон: Висококачествена разработка на лазерни източници с ултра висока мощност
Докато навлизаме в 2023 г., Raycus вярва, че развитието на лазерни източници с промишлени влакна надхвърля простото увеличаване на мощността - Raycus вече постигна лазерен източник от 100 kW през 2021 г. Бъдещото развитие на лазерни източници над един мегават трябва да се фокусира върху цялостно подобряване на качеството на лазерния източник . Raycus остава ангажиран с технически пробиви и продуктови иновации, активно създавайки по-висок стандарт на система за качество, предоставяйки висококачествени продукти с оптични лазерни източници на глобални клиенти и насърчавайки висококачественото развитие на лазерни източници, произведени в страната.