「二重効果」の包括的なアップグレードでより高い標準を作成
レイカスは、20 kW を超える超高出力レーザー光源 (切断バージョン) の分野で、お客様の要求を満たすことに全力で取り組んでいます。レイカスは、クライアントの広範な使用データと、大手カッティングヘッドメーカーとの複数の技術交換とテストに基づいて、業界および国際標準を超える、より高いエンタープライズ標準を確立しました。この成果により、システムレベルのマッチングを通じて切断効率とパフォーマンスの包括的な向上が可能になります。
RaycusのファイバーコアとM 2規格
超高出力レーザー光源の場合、アプリケーションで優れた結果を達成するには、ファイバーコアの出力以上のものが必要です。アプリケーションの最適なパフォーマンスを実現するには、ファイバー コアと M2 の値が一致している必要があります。レーザー光源システムの全体的な品質が普通で、ビーム品質 (M2 または BPP) が比例的に低下することなく、ファイバー コアが単純に減少した場合、非常に困難になります。満足のいく切断結果を得るために。たとえば、出力 100 μm の 20,000 W のレーザー光源では、最良の切断結果と厚いプレートと薄いプレートとの互換性を考慮すると、最適な M2 値は約11.
当社は、M2 範囲を厳密に制御して、20 kW ～ 60 kW のレーザー光源向けに 100 μm ～ 150 μm のファイバー コア出力を提供します。このアプローチにより、低出力から高出力まで切断プロセスのシームレスな調整が可能になり、同じタイプのモデル間のばらつきを最小限に抑えることができます。
M2 Raycus の標準：
図 1: ビーム品質テストの図
図 2:Raycus 40 kW レーザー光源の測定されたビーム品質
包括的な発散角標準:
M2 はエネルギー分布の 86.5% を表しますが、これはシングルモードまたはほぼシングルモードのレーザー光源を記述する場合にのみ適しています。マルチモード レーザー光源の特性に対処するために、Raycus は、99.84% の記述を利用して全エネルギー発散角をカバーする包括的な発散角の概念を先駆的に開発しました。この規格は、過剰な保護による過熱、コリメータの直接加熱、保護モードでの過剰な散乱、絞りの焼き付き、ノズルの加熱など、従来のレーザー光源で一般的に見られる問題を排除します。レイカスの高出力ファイバーレーザー光源は市場をリードし、この厳しい基準により国内最高の出荷量を達成しています。
Raycus による発散角規格: 20 kW ～ 60 kW、全発散角 (99.84%、半角) ≤ 0.13
図 3: 過度の発散角によるビーム開口部のバーンとリターンの図
絞りダメージを改善し、安定した切削性能を確保
包括的な発散角標準を確立する理由は、市場にあるほとんどの高出力カッティング ヘッドの光学口径が約 0.13 であるためです。したがって、コリメータはアパーチャの前でレーザー光源の光を制限し、過剰な光や迷光を制限します。過剰な光 (迷光) の割合が高すぎる場合は、レーザー光源の合計発散角が大きすぎることを意味し、アパーチャの損傷につながる可能性があります。さらに、開口部の端での回折により、一部の迷光がコリメータを照射し、その結果、重大な熱影響が発生し、切断が不安定になります。
図 4: Raycus 標準の迷光が最小限の光路の図
非線形標準
大型で厚いプレートを効率的に加工したいという需要の高まりに応えるため、レーザー光源システムの出力はますます高まっています。しかし、これにより、ファイバコアサイズの縮小と長さの増加により、非線形効果が発生し、伝送用光ファイバ内の誘導ラマン散乱（SRS）が増加します。
Raycus による非線形標準: 20 kW ～ 60 kW、SRS 効果: ≥ 30 dB @ 100% 電力
図 5: 30 kW レーザー光源の非線形スペクトル、100 μm、30 m
規格の独立性
各規格は独立性を維持しており、他の規格を犠牲にして 1 つの規格に妥協することはありません。 20 kW ～ 60 kW の超高出力を備え、100 μm ～ 150 μm のファイバ コアを備えた Raycus 製品は、ケーブル長や出力が増加しても、いかなる規格にも妥協しません。高品質 Raycus レーザー光源の標準ケーブル構成は 20 m ～ 40 m ですが、より長い長さにカスタマイズすることもできます。
長年の技術蓄積でさらなる高水準を実現
より高い基準を達成するために、Raycus は長年の技術蓄積に依存し、2021 年以来一連のブレークスルーを達成しました。これには、ビーム品質制御技術の進歩、発散角のアクティブ制御技術 (「A」と指定)、および非線形抑制技術 ( 「S」と指定します）。
図 6: ビーム品質管理の前後の比較
図7：発散角のアクティブ制御前後の比較
図 8: SRS 抑制のためのカスケード傾斜回折格子
非線形抑制技術（Raycus Internal Code S、SRSの抑制）
ラマンサプレッサーは、傾斜したブラッググレーティングを通してモジュールによって生成されたラマンシードをフィルタリングすることによって機能し、非ソース電力伝送部分でのラマンシードの増幅を防ぎ、同時にモジュールへのラマンフィードバックから電力伝送部分と外部光路を隔離します。しかし、現在、ラマン格子には特定の問題があります。深いフィルター帯域幅を実現するには、大きなチャープレートと長い長さが必要です。これには、非常に高い彫刻の難易度とコストが必要ですが、フィルタ比を高めるには調整深さを増やす必要があり、これにより損失が増加し、ビーム品質に影響を与える可能性もあります。
そこで、Raycus では上記の欠点を踏まえ、カスケードチルトグレーティングを採用しました。 2 つの傾斜グレーティングを直列接続することにより、より幅広いフィルタリング効果と低コストを実現でき、それによってモジュールの低い非線形性が維持されます。
図 9: 二重格子を備えたカスケード ラマン サプレッサー
優れたアプリケーション結果をもたらす、より高水準のシステム
2023 年に 60 kW レーザー光源が導入されて以来、Raycus はその卓越した切断利点により市場で大きな注目を集めてきました。 60 kW、40 kW、30 kW のレーザー光源の間で、異なる厚さのステンレス鋼の切断速度を比較すると、特に厚さ 50 mm を超えるステンレス鋼プレートの場合、60 kW レーザー光源の顕著な利点が明らかになります。厚さ 70 mm および 125 mm のステンレス鋼を切断する 60 kW レーザー光源の実際の映像は、その切断性能の素晴らしさを示しています。
図 10: ステンレス鋼上の 60 kW、40 kW、および 30 kW レーザー光源の切断速度の比較
業界をリードし、ベンチマークを設定: 超高出力レーザー光源の高品質な開発
2023 年を迎えるにあたり、レイカスは産業用ファイバー レーザー光源の開発は単に出力を高めるだけではないと考えています。レイカスはすでに 2021 年に 100 kW レーザー光源を達成しました。1 メガワットを超えるレーザー光源の将来の開発では、レーザー光源の品質の包括的な改善に焦点を当てる必要があります。 。レイカスは引き続き技術的進歩と製品革新に取り組み、より高水準の品質システムを積極的に構築し、高品質のファイバーレーザー光源製品を世界中の顧客に提供し、国産レーザー光源の高品質な開発を推進します。