Een Hogere Norm Creëren met "Dubbele Effect" Uitgebreide Upgrades
In het domein van ultra-hoogvermogen laserbronnen (snijversies) boven 20 kW zet Raycus zich in om aan de wensen van klanten te voldoen. Op basis van uitgebreide klantengebruiksgegevens en meerdere technische uitwisselingen en tests met toonaangevende fabrikanten van snijkoppen, heeft Raycus een hogere bedrijfsnorm vastgesteld die de industriële en internationale normen overtreft. Deze prestatie maakt uitgebreide verbeteringen in snijefficiëntie en prestaties mogelijk door systeemniveau-afstemming.
Fiberkern en M2 Norm door Raycus
Voor ultra-hoogvermogen laserbronnen is het bereiken van uitstekende toepassingsresultaten meer dan alleen fiberkernuitgang. Het vereist een afstemming tussen de fiberkern en de M2 waarde om optimale toepassingsprestaties te behalen. Als de algehele kwaliteit van het lasersysteem gewoon is en de fiberkern simpelweg wordt verkleind zonder een evenredige vermindering van de bundelkwaliteit (M2 of BPP), wordt het extreem moeilijk om bevredigende snijresultaten te bereiken. Bijvoorbeeld, bij een 20.000 W laserbron met een uitgang van 100 μm, rekening houdend met de beste snijresultaten en compatibiliteit met dikke en dunne platen, zou de optimale M2 waarde rond de 11 moeten liggen.
Wij bieden fiberkernuitgangen van 100 μm tot 150 μm voor laserbronnen van 20 kW tot 60 kW, waarbij het M2 bereik strikt wordt gecontroleerd. Deze aanpak maakt naadloze aanpassingen in snijprocessen van laag tot hoog vermogen mogelijk, waardoor variaties tussen modellen van hetzelfde type worden geminimaliseerd.
M2 Norm door Raycus：
Figuur 1: Illustratie van Bundelkwaliteitstest
Figuur 2: Gemeten Bundelkwaliteit van Raycus 40 kW Laserbron
Norm voor Uitgebreide Divergentiehoek:
Hoewel M2 86,5% van de energiedistributie vertegenwoordigt, is het alleen geschikt voor het beschrijven van single-mode of bijna single-mode laserbronnen. Om de eigenschappen van multi-mode laserbronnen aan te pakken, heeft Raycus het concept van een uitgebreide divergentiehoek geïntroduceerd—met gebruik van de 99,84% beschrijving om de volledige energiedivergentiehoek te dekken. Deze norm elimineert problemen die vaak voorkomen bij conventionele laserbronnen, zoals oververhitting door overmatige bescherming, directe verwarming van collimatoren, overmatige verstrooiing in beschermde modus, branden van de opening en verwarming van de nozzle. De hoogvermogen fiberlaserbronnen van Raycus leiden de markt en bereiken het hoogste binnenlandse verzendvolume dankzij deze strenge norm.
Divergentiehoeknorm door Raycus: 20 kW tot 60 kW, totale divergentiehoek (99,84%, halve hoek) ≤ 0,13
Figuur 3: Illustratie van branden en terugkaatsing bij de bundelopening door te grote divergentiehoek
Aanpakken van schade aan de opening en zorgen voor stabiele snijprestaties
De reden voor het vaststellen van de uitgebreide divergentiehoeknorm is dat de meeste hoogvermogen snijkoppen op de markt een optische opening rond 0,13 hebben. Dus beperken de collimatoren het laserbronlicht vóór de opening, waardoor overtollig of strooilicht wordt beperkt. Als het aandeel overtollig licht (strooilicht) te hoog is, betekent dit dat de totale divergentiehoek van de laserbron te groot is, wat kan leiden tot schade aan de opening. Bovendien zal door diffractie aan de rand van de opening een deel van het strooilicht de collimator bestralingen, wat ernstige thermische effecten en onstabiel snijden veroorzaakt.
Figuur 4: Illustratie van lichtpad met Raycus-norm, minimale strooilicht
Niet-lineaire norm
Om te voldoen aan de toenemende vraag naar efficiënte verwerking van grootformaat en dikke platen, is het vermogen van lasersysteembronnen gestegen. Dit heeft echter geleid tot niet-lineaire effecten en verhoogde gestimuleerde Ramanverstrooiing (SRS) in transmissieoptische vezels door de verkleinde vezelkern en toegenomen lengte.
Niet-lineaire norm door Raycus: 20 kW tot 60 kW, SRS-effect: ≥ 30 dB @100% vermogen
Figuur 5: Niet-lineair spectrum van 30 kW laserbron, 100 μm, 30 m
Onafhankelijkheid van normen
Elke norm behoudt zijn onafhankelijkheid, en er wordt geen concessie gedaan aan de ene norm ten koste van de andere. Raycus-producten met ultra-hoge uitgangsvermogen van 20 kW tot 60 kW, met een vezelkern van 100 μm tot 150 μm, doen geen enkele concessie aan normen, zelfs niet bij een langere kabellengte of hoger vermogen. De standaard kabelconfiguratie voor hoogwaardige Raycus laserbronnen is 20 m tot 40 m en kan worden aangepast voor langere lengtes.
Hogere normen bereiken, gebouwd op jaren van technische accumulatie
Om hogere normen te bereiken, heeft Raycus vertrouwd op jaren van technische accumulatie en sinds 2021 een reeks doorbraken gerealiseerd. Deze omvatten vooruitgang in de technologie voor controle van de bundelkwaliteit, actieve controle van de divergentiehoek technologie (aangeduid als "A"), en niet-lineaire onderdrukkingstechnologie (aangeduid als "S").
Figuur 6: Vergelijking Voor en Na Bundelkwaliteitscontrole
Figuur 7: Vergelijking Voor en Na Actieve Controle van Divergentiehoek
Figuur 8: Gecascadeerde Gekantelde Roosters voor SRS-onderdrukking
Niet-lineaire Onderdrukkingstechnologie (Raycus Interne Code S, Onderdrukking van SRS)
De Ramanonderdrukker werkt door Ramanzaadjes die door de module worden geproduceerd te filteren via gekantelde Bragg-roosters, waardoor de versterking van Ramanzaadjes in het niet-bron vermogensoverdrachtsgedeelte wordt voorkomen, terwijl het vermogensoverdrachtsgedeelte en het externe optische pad worden geïsoleerd van Raman-terugkoppeling naar de module. Er zijn echter momenteel bepaalde problemen met Ramanroosters. Om een diepe filterbandbreedte te bereiken, is een hoge chirpsnelheid en een grote lengte vereist. Dit vraagt om aanzienlijk hogere graveerslast en kosten, terwijl het verhogen van de filterverhouding een grotere aanpassingsdiepte vereist, wat kan leiden tot verhoogd verlies en zelfs invloed kan hebben op de bundelkwaliteit.
Daarom heeft Raycus, op basis van bovenstaande nadelen, een gecascadeerd gekanteld rooster toegepast. Door twee gekantelde roosters in serie te schakelen, kan een breder filtereffect en lagere kosten worden bereikt, waardoor een lage niet-lineariteit van de module behouden blijft.
Figuur 9: Gecascadeerde Ramanonderdrukker met Dubbele Roosters
Een Hoger Standaardsysteem, dat Indrukwekkende Toepassingsresultaten Levert
Sinds de introductie van de 60 kW laserbron in 2023 heeft Raycus aanzienlijke aandacht op de markt gekregen vanwege zijn uitstekende snijvoordelen. Een vergelijking van snijsnelheden voor roestvrij staal met verschillende diktes tussen de 60 kW, 40 kW en 30 kW laserbronnen toont het opmerkelijke voordeel van de 60 kW laserbron, vooral voor roestvrijstalen platen met diktes boven 50 mm. Echt beeldmateriaal van de 60 kW laserbron die 70 mm en 125 mm dik roestvrij staal snijdt, toont de schittering van zijn snijprestaties.
Figuur 10: Vergelijking van Snijsnelheid voor 60 kW, 40 kW en 30 kW Laserbronnen op Roestvrij Staal
De Weg Vooruit Leiden en de Norm Stellen: Hoogwaardige Ontwikkeling van Ultra-Hoog-Vermogen Laserbronnen
Nu we 2023 ingaan, gelooft Raycus dat de ontwikkeling van industriële vezel-laserbronnen verder gaat dan alleen het verhogen van het vermogen—Raycus bereikte al de 100 kW laserbron in 2021. De toekomstige ontwikkeling van laserbronnen boven één megawatt moet zich richten op een alomvattende verbetering van de kwaliteit van de laserbron. Raycus blijft zich inzetten voor technische doorbraken en productinnovatie, creëert actief een hoger kwaliteitsstandaardsysteem, levert hoogwaardige vezel-laserbronproducten aan wereldwijde klanten en bevordert de hoogwaardige ontwikkeling van binnenlands geproduceerde laserbronnen.
