Създаване на по-висок стандарт с "Двоен ефект" цялостни подобрения
В областта на ултрависокомощните лазерни източници (версии за рязане) над 20 kW, Raycus се ангажира да отговаря на изискванията на клиентите. Въз основа на обширни данни от използването на клиенти и множество технически обмен и тестове с водещи производители на режещи глави, Raycus е установил по-висок корпоративен стандарт, който надхвърля индустриалните и международните норми. Това постижение позволява цялостни подобрения в ефективността и производителността на рязането чрез системно съвпадение.
Влакнесто ядро и M2 стандарт на Raycus
За ултрависокомощни лазерни източници постигането на отлични резултати в приложението изисква повече от просто изход на влакнестото ядро. Необходимо е съвпадение между влакнестото ядро и стойността на M2, за да се постигне оптимална производителност в приложението. Ако общото качество на лазерната система е обикновено и влакнестото ядро просто се намали без пропорционално намаляване на качеството на лъча (M2 или BPP), става изключително трудно да се постигнат задоволителни резултати при рязане. Например, при лазерен източник от 20 000 W с изход 100 μm, като се вземат предвид най-добрите резултати при рязане и съвместимостта с дебели и тънки плочи, оптималната стойност на M2 трябва да бъде около 11.
Предлагаме влакнести ядра с изход от 100 μm до 150 μm за лазерни източници от 20 kW до 60 kW, като строго контролираме диапазона на M2. Този подход позволява безпроблемни настройки в процесите на рязане от ниска до висока мощност, минимизирайки вариациите между модели от един и същ тип.
M2 Стандарт на Raycus：
Фигура 1: Илюстрация на тест за качество на лъча
Фигура 2: Измерено качество на лъча на лазерен източник Raycus 40 kW
Стандарт за цялостен ъгъл на разсейване:
Докато M2 представлява 86.5% от разпределението на енергията, той е подходящ само за описание на едномодови или близки до едномодови лазерни източници. За да се разгледат свойствата на многомодови лазерни източници, Raycus е пионер в концепцията за цялостен ъгъл на разсейване — използвайки описанието на 99.84%, за да покрие пълния ъгъл на разсейване на енергията. Този стандарт елиминира проблеми, често срещани при конвенционалните лазерни източници, като прегряване поради прекомерна защита, директно нагряване на колиматорите, прекомерно разсейване в защитен режим, изгаряне на апертурата и нагряване на дюзата. Високомощните влакнести лазерни източници на Raycus водят пазара и постигат най-висок обем на вътрешни доставки благодарение на този строг стандарт.
Стандарт за ъгъл на разсейване на Raycus: 20 kW до 60 kW, общ ъгъл на разсейване (99.84%, половин ъгъл) ≤ 0.13
Фигура 3: Илюстрация на изгаряне и връщане на лъча в апертурната поради прекомерен ъгъл на разсейване
Решаване на проблема с повредата на апертурната и осигуряване на стабилна рязане
Причината за установяването на комплексния стандарт за ъгъл на разсейване е, че повечето високомощни режещи глави на пазара имат оптична апертура около 0.13. Следователно колиматорите ограничават светлината от лазерния източник преди апертурната, ограничавайки излишната или разсеяна светлина. Ако делът на излишната светлина (разсеяната светлина) е твърде голям, това означава, че общият ъгъл на разсейване на лазерния източник е твърде голям, което може да доведе до повреда на апертурната. Освен това, поради дифракцията на ръба на апертурната, част от разсеяната светлина ще облъчва колиматора, което води до сериозни термични ефекти и нестабилно рязане.
Фигура 4: Илюстрация на светлинния път със стандарта Raycus, минимално разсейване на светлина
Нелинеен стандарт
За да отговорят на нарастващото търсене за ефективна обработка на големи и дебели плочи, мощността на лазерните източници се увеличава. Това обаче води до нелинейни ефекти и повишено стимулирано Раманово разсейване (SRS) в оптичните влакна за предаване поради намаления размер на сърцевината на влакното и увеличената дължина.
Нелинеен стандарт на Raycus: 20 kW до 60 kW, SRS ефект: ≥ 30 dB @100% мощност
Фигура 5: Нелинеен спектър на лазерен източник 30 kW, 100 μm, 30 м
Независимост на стандартите
Всеки стандарт запазва своята независимост и не се правят компромиси в един стандарт за сметка на другите. Продуктите на Raycus с ултра-висока мощност от 20 kW до 60 kW, с влакно с диаметър на сърцевината от 100 μm до 150 μm, не правят компромис с нито един стандарт, дори при увеличена дължина на кабела или мощност. Стандартната конфигурация на кабела за висококачествени лазерни източници Raycus е от 20 м до 40 м и може да бъде персонализирана за по-големи дължини.
Постигане на по-високи стандарти, базирани на години технически натрупвания
За да постигне по-високи стандарти, Raycus се е опрял на години технически натрупвания и е постигнал серия от пробиви от 2021 г. насам. Те включват напредък в технологията за контрол на качеството на лъча, активен контрол на ъгъла на разсейване (означен като "A") и технология за нелинейно потискане (означена като "S").
Фигура 6: Сравнение преди и след контрол на качеството на лъча
Фигура 7: Сравнение преди и след активно управление на ъгъла на разсейване
Фигура 8: Каскадни наклонени решетки за потискане на SRS
Технология за нелинейно потискане (Вътрешен код на Raycus S, потискане на SRS)
Рамановият супресор работи чрез филтриране на рамановите семена, произведени от модула, чрез наклонени Браггови решетки, предотвратявайки усилването на рамановите семена в частта за предаване на мощност, която не е източник, като същевременно изолира частта за предаване на мощност и външния оптичен път от рамановата обратна връзка към модула. Въпреки това, в момента съществуват определени проблеми с рамановите решетки. За постигане на дълбока филтърна лента са необходими голяма честотна модулация (chirp rate) и голяма дължина. Това изисква значително по-висока трудност при гравиране и разходи, докато увеличаването на филтърното съотношение изисква увеличаване на дълбочината на настройка, което може да доведе до повишени загуби и дори да повлияе на качеството на лъча.
Затова Raycus, базирайки се на горепосочените недостатъци, е приел каскадно 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
По-висок стандарт на системата, доставящ впечатляващи резултати в приложенията
От въвеждането на лазерния източник от 60 kW през 2023 г., Raycus привлече значително внимание на пазара поради изключителните си предимства при рязане. Сравнението на скоростите на рязане на неръждаема стомана с различна дебелина между лазерните източници от 60 kW, 40 kW и 30 kW разкрива забележителното предимство на 60 kW лазерния източник, особено за неръждаеми стоманени плочи с дебелина над 50 мм. Реални кадри на рязане с 60 kW лазерен източник на неръждаема стомана с дебелина 70 мм и 125 мм демонстрират блестящото му рязане.
Фигура 10: Сравнение на скоростта на рязане за лазерни източници от 60 kW, 40 kW и 30 kW върху неръждаема стомана
Водещи в развитието и задаващи стандарта: Висококачествено развитие на ултра-високомощни лазерни източници
С навлизането в 2023 г. Raycus вярва, че развитието на индустриалните влакнести лазерни източници надхвърля просто увеличаването на мощността — Raycus вече постигна лазерен източник от 100 kW през 2021 г. Бъдещото развитие на лазерни източници с мощност над един мегават трябва да се фокусира върху цялостното подобрение на качеството на лазерния източник. Raycus остава ангажиран с техническите пробиви и иновациите в продуктите, активно създавайки по-висок стандарт на качествена система, предоставяйки висококачествени влакнести лазерни източници на глобални клиенти и насърчавайки висококачественото развитие на лазерни източници, произведени в страната.
