Creando un estándar más alto con actualizaciones integrales de "doble efecto"
En el ámbito de las fuentes láser de potencia ultraalta (versiones de corte) superiores a 20 kW, Raycus se compromete a satisfacer las demandas de los clientes. Basado en amplios datos de uso de clientes y múltiples intercambios técnicos y pruebas con los principales fabricantes de cabezales de corte, Raycus ha establecido un estándar empresarial más alto que supera las normas internacionales y de la industria. Este logro permite mejoras integrales en la eficiencia y el rendimiento del corte a través de la coincidencia a nivel de sistema.
Núcleo de fibra y estándar M 2 de Raycus
Para fuentes láser de potencia ultraalta, lograr excelentes resultados en las aplicaciones requiere algo más que la salida del núcleo de fibra. Requiere una coincidencia entre el núcleo de fibra y el valor M2 para lograr un rendimiento óptimo de la aplicación. Si la calidad general del sistema de fuente láser es normal y el núcleo de fibra simplemente se reduce sin una reducción proporcional en la calidad del haz (M2 o BPP), se vuelve extremadamente desafiante para 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 M2 debería estar alrededor 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 M2. Este enfoque permite ajustes perfectos en los procesos de corte de baja a alta potencia, minimizando las variaciones entre modelos del mismo tipo.
Estándar M 2 de Raycus:
Figura 1: Ilustración de prueba de calidad del haz
Figura 2: Calidad del haz medida de la fuente láser Raycus de 40 kW
Estándar integral de ángulo de divergencia:
Si bien M2 representa el 86,5% de la distribución de energía, solo es adecuado para describir fuentes láser monomodo o casi monomodo. Para abordar las propiedades de las fuentes láser multimodo, Raycus ha sido pionero en el concepto de ángulo de divergencia integral, utilizando la descripción del 99,84 % para cubrir todo el ángulo de divergencia de energía. Este estándar elimina los problemas que se encuentran comúnmente en las fuentes láser convencionales, como el sobrecalentamiento debido a una protección excesiva, el calentamiento directo de los colimadores, la dispersión excesiva en el modo protegido, la quema de apertura y el calentamiento de la boquilla. Las fuentes láser de fibra de alta potencia de Raycus lideran el mercado y logran el mayor volumen de envío nacional gracias a este estricto estándar.
Ángulo de divergencia estándar de Raycus: 20 kW a 60 kW, ángulo de divergencia total (99,84 %, medio ángulo) ≤ 0,13
Figura 3: Ilustración de la quemadura y retorno de la apertura del haz debido a un ángulo de divergencia excesivo
Abordar los daños por apertura y garantizar un rendimiento de corte estable
La razón para establecer el estándar integral del ángulo de divergencia es que la mayoría de los cabezales de corte de alta potencia del mercado tienen una apertura óptica de alrededor de 0,13. Así, los colimadores limitan la luz de la fuente láser antes de la apertura, restringiendo el exceso o la luz parásita. Si la proporción de exceso de luz (luz parásita) es demasiado alta, significa que el ángulo de divergencia total 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 dispersa irradiará el colimador, lo que provocará graves efectos térmicos y un corte inestable.
Figura 4: Ilustración de la ruta de luz con Raycus Standard, luz parásita mínima
Estándar no lineal
Para satisfacer la creciente demanda de procesamiento eficiente de planchas gruesas y de gran formato, el poder de los sistemas de fuente láser ha ido aumentando. Sin embargo, esto ha dado lugar a efectos no lineales y a un aumento de la dispersión Raman estimulada (SRS) en las fibras ópticas de transmisión debido al tamaño reducido del núcleo de la fibra y al aumento de su longitud.
Estándar no lineal de Raycus: 20 kW a 60 kW, efecto SRS: ≥ 30 dB @100% de potencia
Figura 5: Espectro no lineal de una fuente láser de 30 kW, 100 μm, 30 m
Independencia de estándares
Cada estándar mantiene su independencia y no se hace ningún compromiso en un estándar a expensas de otros. Los productos Raycus con potencia de salida ultra alta de 20 kW a 60 kW, con núcleo de fibra de 100 μm a 150 μm, no comprometen ningún estándar, incluso con mayor longitud de cable o potencia. La configuración de cable estándar para fuentes láser Raycus de alta calidad es de 20 ma 40 my se puede personalizar para longitudes más largas.
Lograr estándares más altos, basados en años de acumulación técnica
Para lograr 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 ( designado 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 S de Raycus, 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 las semillas Raman en la parte de transmisión de energía que no es la fuente, mientras aísla la parte de transmisión de energía y la ruta óptica externa de la retroalimentación Raman al módulo. Sin embargo, actualmente existen ciertos problemas con las rejillas Raman. Para lograr un ancho de banda de filtro profundo, se requiere una frecuencia de chirrido alta y una longitud grande. Esto requiere una dificultad y costos de grabado significativamente mayores, mientras que aumentar la relación de filtrado requiere aumentar la profundidad de ajuste, lo que puede provocar una mayor pérdida e incluso afectar la calidad del haz.
Por lo tanto, Raycus, basándose en las desventajas anteriores, 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 menor costo, manteniendo así una baja no linealidad del módulo.
Figura 9: Supresor Raman en cascada con rejillas dobles
Un sistema de mayor nivel que ofrece resultados de aplicación sorprendentes
Desde la introducción de la fuente láser de 60 kW en 2023, Raycus ha atraído una atención significativa en el mercado debido a sus excepcionales 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. Las imágenes reales de la fuente láser de 60 kW cortando acero inoxidable de 70 mm y 125 mm de espesor muestran la brillantez 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 potencia ultraalta
A medida que nos acercamos al año 2023, Raycus cree que el desarrollo de fuentes láser de fibra industriales va más allá del simple aumento de potencia: Raycus ya alcanzó la fuente láser de 100 kW en 2021. El desarrollo futuro de fuentes láser de más de un megavatio debería centrarse en una mejora integral de la calidad de la fuente láser. . Raycus sigue comprometido con los avances técnicos y la innovación de productos, creando activamente un estándar más alto de sistema de calidad, proporcionando productos de fuentes láser de fibra de alta calidad a clientes globales y promoviendo el desarrollo de alta calidad de fuentes láser de producción nacional.