Vytváření vyššího standardu pomocí komplexních upgradů "Dual-Effect".
V oblasti ultravýkonných laserových zdrojů (verze pro řezání) nad 20 kW se společnost Raycus zavázala splnit požadavky zákazníků. Na základě rozsáhlých dat o používání klientů a četných technických výměn a testování s předními výrobci řezacích hlav vytvořil Raycus vyšší podnikový standard, který překonává průmyslové a mezinárodní normy. Tento úspěch umožňuje komplexní vylepšení účinnosti řezání a výkonu prostřednictvím přizpůsobení na úrovni systému.
Fibre Core a M 2 Standard od Raycus
U laserových zdrojů s ultra vysokým výkonem vyžaduje dosažení vynikajících výsledků aplikace více než jen výstup vláknového jádra. K dosažení optimálního výkonu aplikace vyžaduje shodu mezi jádrem vlákna a hodnotou M2 . Pokud je celková kvalita systému laserového zdroje běžná a jádro vlákna je jednoduše sníženo bez proporcionálního snížení kvality paprsku (M2 nebo BPP), stává se to extrémně náročné k dosažení uspokojivých výsledků řezání. Například u 20 000 W laserového zdroje s výstupem 100 μm by se s ohledem na nejlepší výsledky řezání a kompatibilitu s tlustými a tenkými deskami měla optimální hodnota M2 pohybovat kolem 11.
Nabízíme výkony vláknového jádra 100 μm až 150 μm pro laserové zdroje 20 kW až 60 kW, přísně kontrolujeme řadu M2. Tento přístup umožňuje bezproblémové úpravy v procesech řezání od nízkého po vysoký výkon, čímž se minimalizují rozdíly mezi modely stejného typu.
M2 Standard od Raycus：
Obrázek 1: Ilustrace testu kvality paprsku
Obrázek 2: Měřená kvalita paprsku laserového zdroje Raycus 40 kW
Komplexní standard úhlu divergence:
Zatímco M2 představuje 86,5 % distribuce energie, je vhodný pouze pro popis jednovidových nebo téměř jednovidových laserových zdrojů. Pro řešení vlastností multimódových laserových zdrojů je Raycus průkopníkem konceptu komplexního úhlu divergence – s využitím popisu 99,84 % k pokrytí celého úhlu divergence energie. Tato norma odstraňuje problémy, které se běžně vyskytují u konvenčních laserových zdrojů, jako je přehřívání v důsledku nadměrné ochrany, přímé zahřívání kolimátorů, nadměrný rozptyl v chráněném režimu, vypalování apertury a zahřívání trysek. Vysoce výkonné vláknové laserové zdroje Raycus vedou trh a díky tomuto přísnému standardu dosahují nejvyššího objemu domácích zásilek.
Divergenční úhel Standard od Raycus: 20 kW až 60 kW, Celkový úhel divergence (99,84 %, poloviční úhel) ≤ 0,13
Obrázek 3: Ilustrace vypálení a návratu paprsku v důsledku přílišného úhlu divergence
Řešení poškození clony a zajištění stabilního řezného výkonu
Důvodem zavedení komplexního standardu úhlu divergence je to, že většina vysoce výkonných řezných hlav na trhu má optickou aperturu kolem 0,13. Kolimátory tedy omezují světlo zdroje laseru před aperturou a omezují nadměrné nebo rozptýlené světlo. Pokud je podíl přebytečného světla (rozptýlené světlo) příliš vysoký, znamená to, že celkový úhel divergence laserového zdroje je příliš velký, což může vést k poškození apertury. Navíc v důsledku difrakce na okraji otvoru bude kolimátor ozařovat nějaké rozptýlené světlo, což má za následek silné tepelné účinky a nestabilní řezání.
Obrázek 4: Ilustrace světelné dráhy s Raycus Standard, Minimal Stray Light
Nelineární standard
Aby bylo možné uspokojit zvyšující se požadavky na efektivní zpracování velkoformátových a tlustých plechů, výkon systémů laserových zdrojů eskaloval. To však vedlo k nelineárním efektům a zvýšenému stimulovanému Ramanovu rozptylu (SRS) v přenosových optických vláknech kvůli zmenšené velikosti jádra vlákna a zvětšené délce.
Nelineární standard od Raycus: 20 kW až 60 kW, SRS Efekt: ≥ 30 dB @100% výkon
Obrázek 5: Nelineární spektrum laserového zdroje 30 kW, 100 μm, 30 m
Nezávislost norem
Každá norma si zachovává svou nezávislost a v jedné normě se nedělají žádné kompromisy na úkor jiných. Produkty Raycus s ultra vysokým výstupním výkonem od 20 kW do 60 kW s jádrem vlákna 100 μm až 150 μm neohrožují žádný standard, a to ani při zvýšené délce kabelu nebo výkonu. Standardní konfigurace kabelu pro vysoce kvalitní laserové zdroje Raycus je 20 m až 40 m a lze jej přizpůsobit pro větší délky.
Dosahování vyšších standardů, postavené na letech technické akumulace
K dosažení vyšších standardů se Raycus spoléhal na roky technické akumulace a od roku 2021 dosáhl řady průlomů. Mezi ně patří pokrok v technologii řízení kvality paprsku, aktivní řízení technologie úhlu divergence (označené jako „A“) a technologie nelineárního potlačení ( označeno jako "S").
Obrázek 6: Srovnání před a po kontrole kvality paprsku
Obrázek 7: Porovnání před a po aktivním řízení úhlu divergence
Obrázek 8: Kaskádové nakloněné mřížky pro potlačení SRS
Technologie nelineárního potlačení (Raycus Internal Code S, potlačení SRS)
Ramanův supresor funguje tak, že odfiltruje Ramanova semena produkovaná modulem prostřednictvím nakloněných Braggových mřížek, čímž zabraňuje zesílení Ramanových semínek v části pro přenos energie bez zdroje a zároveň izoluje část přenosu energie a vnější optickou cestu od Ramanovy zpětné vazby k modulu. V současnosti však existují určité problémy s Ramanovými mřížkami. K dosažení hluboké filtrační šířky pásma je zapotřebí velká frekvence cvrlikání a velká délka. To vyžaduje výrazně vyšší obtížnost a náklady na gravírování, zatímco zvýšení poměru filtrů vyžaduje zvýšení hloubky nastavení, což může vést ke zvýšeným ztrátám a dokonce ovlivnit kvalitu paprsku.
Proto společnost Raycus na základě výše uvedených nevýhod přijala kaskádový nakloněný rošt. Sériovým spojením dvou nakloněných mřížek lze dosáhnout širšího filtračního efektu a nižších nákladů, čímž je zachována nízká nelinearita modulu.
Obrázek 9: Kaskádový Ramanův supresor s dvojitými mřížkami
Systém vyššího standardu, poskytující ohromující výsledky aplikací
Od uvedení 60 kW laserového zdroje v roce 2023 si Raycus získal významnou pozornost na trhu díky svým vynikajícím řezným výhodám. Porovnání řezných rychlostí pro nerezovou ocel s různými tloušťkami mezi laserovými zdroji 60 kW, 40 kW a 30 kW odhaluje pozoruhodnou výhodu laserového zdroje 60 kW, zejména pro plechy z nerezové oceli s tloušťkou nad 50 mm. Reálné záběry laserového zdroje o výkonu 60 kW, který řeže nerezovou ocel o tloušťce 70 mm a 125 mm, ukazuje brilantnost jeho řezného výkonu.
Obrázek 10: Porovnání řezné rychlosti pro laserové zdroje 60 kW, 40 kW a 30 kW na nerezové oceli
Vedení cesty a stanovení měřítka: Vysoce kvalitní vývoj ultravýkonných laserových zdrojů
Když vstupujeme do roku 2023, Raycus věří, že vývoj průmyslových vláknových laserových zdrojů přesahuje pouhé zvyšování výkonu – Raycus již dosáhl 100 kW laserového zdroje v roce 2021. Budoucí vývoj laserových zdrojů nad jeden megawatt by se měl zaměřit na komplexní zlepšení kvality laserových zdrojů . Společnost Raycus zůstává oddána technickým průlomům a inovacím produktů, aktivně vytváří vyšší standard systému kvality, poskytuje vysoce kvalitní produkty s vláknovými laserovými zdroji globálním zákazníkům a podporuje vysoce kvalitní vývoj v tuzemsku vyráběných laserových zdrojů.