Creando un Estándar Superior con Actualizaciones Integrales de "Doble Efecto"
En el ámbito de fuentes láser de ultra alta potencia (versiones de corte) superiores a 20 kW, Raycus se compromete a satisfacer las demandas de los clientes. Basándose en datos extensos de uso por parte de clientes y múltiples intercambios técnicos y pruebas con fabricantes líderes de cabezales de corte, Raycus ha establecido un estándar empresarial superior que supera las normas industriales e internacionales. Este logro permite mejoras integrales en la eficiencia y el rendimiento del corte mediante el ajuste a nivel de sistema.
Núcleo de Fibra y Estándar M2 por Raycus
Para fuentes láser de ultra alta potencia, lograr excelentes resultados en la aplicación requiere más que solo la salida del núcleo de fibra. Es necesario un ajuste entre el núcleo de fibra y el valor de M2 para alcanzar un rendimiento óptimo en la aplicación. Si la calidad general del sistema de la fuente láser es ordinaria y simplemente se reduce el núcleo de fibra sin una reducción proporcional en la calidad del haz (M2 o BPP), se vuelve extremadamente difícil lograr resultados de corte satisfactorios. Por ejemplo, en una fuente láser de 20,000 W con una salida de 100 μm, considerando los mejores resultados de corte y la compatibilidad con placas gruesas y delgadas, el valor óptimo de M2 debería ser alrededor de 11.
Ofrecemos salidas de núcleo de fibra de 100 μm a 150 μm para fuentes láser de 20 kW a 60 kW, controlando estrictamente el rango de M2. Este enfoque permite ajustes sin interrupciones en los procesos de corte desde baja hasta alta potencia, minimizando las variaciones entre modelos del mismo tipo.
Estándar M2 por Raycus：
Figura 1: Ilustración de Prueba de Calidad de Haz
Figura 2: Calidad de Haz Medida de la fuente láser Raycus de 40 kW
Estándar Integral de Ángulo de Divergencia:
Mientras que M2 representa el 86.5% de la distribución de energía, solo es adecuado para describir fuentes láser de modo único o casi modo único. Para abordar las propiedades de las fuentes láser multimodo, Raycus ha sido pionero en el concepto de un ángulo de divergencia integral—utilizando la descripción del 99.84% para cubrir el ángulo completo de divergencia de energía. Este estándar elimina problemas comúnmente encontrados en fuentes láser convencionales, como el sobrecalentamiento debido a una protección excesiva, calentamiento directo de colimadores, dispersión excesiva en modo protegido, quemaduras en la apertura y calentamiento de la boquilla. Las fuentes láser de fibra de alta potencia de Raycus lideran el mercado y alcanzan el mayor volumen de envíos nacionales gracias a este estricto estándar.
Estándar de Ángulo de Divergencia de Raycus: 20 kW a 60 kW, Ángulo Total de Divergencia (99.84%, medio ángulo) ≤ 0.13
Figura 3: Ilustración de Quemadura y Retorno en la Apertura del Haz Debido a un Ángulo de Divergencia Excesivo
Abordando el Daño en la Apertura y Asegurando un Rendimiento de Corte Estable
La razón para establecer el estándar integral del ángulo de divergencia es que la mayoría de las cabezas de corte de alta potencia en el mercado tienen una apertura óptica alrededor de 0.13. Por lo tanto, los colimadores limitan la luz de la fuente láser antes de la apertura, restringiendo la luz excesiva o parásita. Si la proporción de luz excesiva (luz parásita) es demasiado alta, significa que el ángulo total de divergencia de la fuente láser es demasiado grande, lo que puede provocar daños en la apertura. Además, debido a la difracción en el borde de la apertura, parte de la luz parásita irradiará el colimador, resultando en efectos térmicos severos y corte inestable.
Figura 4: Ilustración del Camino de Luz con Estándar Raycus, Luz Parásita Mínima
Estándar No Lineal
Para satisfacer la creciente demanda de procesamiento eficiente de placas de gran formato y gruesas, la potencia de los sistemas de fuente láser ha ido aumentando. Sin embargo, esto ha provocado efectos no lineales y un aumento de la dispersión Raman estimulada (SRS) en fibras ópticas de transmisión debido a la reducción del tamaño del núcleo de la fibra y al aumento de la longitud.
Estándar No Lineal de Raycus: 20 kW a 60 kW, Efecto SRS: ≥ 30 dB @100% Potencia
Figura 5: Espectro No Lineal de fuente láser de 30 kW, 100 μm, 30 m
Independencia de los Estándares
Cada estándar mantiene su independencia, y no se hace ninguna concesión en un estándar a expensas de otros. Los productos Raycus con salida de ultra alta potencia de 20 kW a 60 kW, con núcleo de fibra de 100 μm a 150 μm, no comprometen ningún estándar, incluso con el aumento de la longitud del cable o la potencia. La configuración estándar del cable para fuentes láser Raycus de alta calidad es de 20 m a 40 m y puede personalizarse para longitudes mayores.
Alcanzando Estándares Más Altos, Construido sobre Años de Acumulación Técnica
Para alcanzar estándares más altos, Raycus se ha basado en años de acumulación técnica y ha logrado una serie de avances desde 2021. Estos incluyen avances en la tecnología de control de calidad del haz, control activo de la tecnología del ángulo de divergencia (designada como "A") y tecnología de supresión no lineal (designada como "S").
Figura 6: Comparación antes y después del control de calidad del haz
Figura 7: Comparación antes y después del control activo del ángulo de divergencia
Figura 8: Rejillas inclinadas en cascada para supresión de SRS
Tecnología de supresión no lineal (Código interno Raycus S, Supresión de SRS)
El supresor Raman funciona filtrando las semillas Raman producidas por el módulo a través de rejillas de Bragg inclinadas, evitando la amplificación de semillas Raman en la parte de transmisión de potencia que no es fuente, mientras aísla la parte de transmisión de potencia y la trayectoria óptica externa del retroceso Raman hacia el módulo. Sin embargo, actualmente existen ciertos problemas con las rejillas Raman. Para lograr un ancho de banda de filtro profundo, se requiere una alta tasa de chirp y una gran longitud. Esto requiere una dificultad de grabado y costos significativamente mayores, mientras que aumentar la relación de filtro requiere aumentar la profundidad de ajuste, lo que puede llevar a un aumento de la pérdida e incluso afectar la calidad del haz.
Por lo tanto, Raycus, basándose en las desventajas mencionadas, ha adoptado una rejilla inclinada en cascada. Al conectar en serie dos rejillas inclinadas, se puede lograr un efecto de filtrado más amplio y un costo menor, manteniendo así una baja no linealidad del módulo.
Figura 9: Supresor Raman en cascada con rejillas dobles
Un sistema de estándar superior, entregando resultados de aplicación impresionantes
Desde la introducción de la fuente láser de 60 kW en 2023, Raycus ha captado una atención significativa en el mercado debido a sus sobresalientes ventajas de corte. Una comparación de las velocidades de corte para acero inoxidable con diferentes espesores entre las fuentes láser de 60 kW, 40 kW y 30 kW revela la notable ventaja de la fuente láser de 60 kW, particularmente para placas de acero inoxidable con espesores superiores a 50 mm. Imágenes reales de la fuente láser de 60 kW cortando acero inoxidable de 70 mm y 125 mm de espesor muestran el brillo de su rendimiento de corte.
Figura 10: Comparación de la velocidad de corte para fuentes láser de 60 kW, 40 kW y 30 kW en acero inoxidable
Liderando el camino y estableciendo el punto de referencia: Desarrollo de alta calidad de fuentes láser de ultra alta potencia
Al entrar en 2023, Raycus cree que el desarrollo de fuentes láser de fibra industriales va más allá de simplemente aumentar la potencia—Raycus ya logró la fuente láser de 100 kW en 2021. El desarrollo futuro de fuentes láser por encima de un megavatio debería centrarse en la mejora integral de la calidad de la fuente láser. Raycus sigue comprometido con los avances técnicos y la innovación de productos, creando activamente un sistema de calidad de mayor estándar, proporcionando productos de fuentes láser de fibra de alta calidad a clientes globales y promoviendo el desarrollo de alta calidad de fuentes láser producidas nacionalmente.
