Een hogere standaard creëren met uitgebreide upgrades met "dubbel effect".
Op het gebied van laserbronnen met ultrahoog vermogen (snijversies) boven 20 kW streeft Raycus ernaar om aan de eisen van de klant te voldoen. Gebaseerd op uitgebreide klantgebruiksgegevens en meerdere technische uitwisselingen en tests met toonaangevende fabrikanten van snijkoppen, heeft Raycus een hogere bedrijfsstandaard vastgesteld die de industriële en internationale normen overtreft. Deze prestatie maakt uitgebreide verbeteringen in de snij-efficiëntie en -prestaties mogelijk door middel van matching op systeemniveau.
Vezelkern en M 2 standaard van Raycus
Voor laserbronnen met ultrahoog vermogen is voor het bereiken van uitstekende toepassingsresultaten meer nodig dan alleen vezelkernuitvoer. Er is een match nodig tussen de vezelkern en de M2 waarde om optimale applicatieprestaties te bereiken. Als de algehele kwaliteit van het laserbronsysteem normaal is en de vezelkern eenvoudigweg wordt verkleind zonder een evenredige vermindering van de straalkwaliteit (M2 of BPP), wordt het een enorme uitdaging. om bevredigende snijresultaten te bereiken. In een laserbron van 20.000 W met een output van 100 μm zou de optimale M2 waarde bijvoorbeeld rond de beste snijresultaten en compatibiliteit met dikke en dunne platen moeten liggen. 11.
We bieden vezelkernuitgangen van 100 μm tot 150 μm voor laserbronnen van 20 kW tot 60 kW, waarbij we het M2 bereik strikt controleren. Deze aanpak maakt naadloze aanpassingen in snijprocessen mogelijk van laag naar hoog vermogen, waardoor variaties tussen modellen van hetzelfde type worden geminimaliseerd.
M 2 Standaard van Raycus:
Figuur 1: Illustratie van de straalkwaliteitstest
Figuur 2: Gemeten straalkwaliteit van Raycus 40 kW laserbron
Uitgebreide divergentiehoekstandaard:
Hoewel M2 86,5% van de energiedistributie vertegenwoordigt, is deze 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 pionierswerk verricht met het concept van een uitgebreide divergentiehoek, waarbij gebruik wordt gemaakt van de 99,84%-beschrijving om de volledige energiedivergentiehoek te dekken. Deze standaard elimineert problemen die vaak voorkomen bij conventionele laserbronnen, zoals oververhitting als gevolg van overmatige bescherming, directe verwarming van collimatoren, overmatige verstrooiing in de beschermde modus, inbranden van de openingen en verwarming van de spuitmonden. De krachtige fiberlaserbronnen van Raycus zijn toonaangevend op de markt en bereiken dankzij deze strenge norm het hoogste binnenlandse verzendvolume.
Divergentiehoek Standaard van Raycus: 20 kW tot 60 kW, totale divergentiehoek (99,84%, halve hoek) ≤ 0,13
Figuur 3: Illustratie van verbranding en terugkeer van de straalopening als gevolg van een overmatige divergentiehoek
Diafragmaschade aanpakken en stabiele snijprestaties garanderen
De reden voor het vaststellen van de alomvattende norm voor de divergentiehoek is dat de meeste krachtige snijkoppen op de markt een optische opening van ongeveer 0,13 hebben. De collimatoren beperken dus het laserbronlicht vóór de opening, waardoor het overtollige 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, als gevolg van de diffractie aan de rand van de opening, enig strooilicht de collimator bestralen, wat resulteert in ernstige thermische effecten en onstabiel snijden.
Figuur 4: Illustratie van lichtpad met Raycus-standaard, minimaal strooilicht
Niet-lineaire standaard
Om tegemoet te komen aan de toenemende vraag naar efficiënte verwerking van grootformaat en dikke platen, is de kracht van laserbronsystemen steeds groter geworden. Dit heeft echter geleid tot niet-lineaire effecten en verhoogde gestimuleerde Raman-verstrooiing (SRS) in optische transmissievezels vanwege de kleinere vezelkerngrootte en de grotere lengte.
Niet-lineaire standaard van 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 standaard behoudt zijn onafhankelijkheid, en er wordt geen compromis gesloten in de ene standaard ten koste van andere. Raycus-producten met een ultrahoog vermogen van 20 kW tot 60 kW, met een vezelkern van 100 μm tot 150 μm, doen geen concessies aan de normen, zelfs niet met een grotere kabellengte of groter vermogen. De standaard kabelconfiguratie voor hoogwaardige Raycus-laserbronnen is 20 m tot 40 m en kan voor langere lengtes worden aangepast.
Het bereiken van hogere normen, gebaseerd op jarenlange technische accumulatie
Om hogere normen te bereiken, heeft Raycus vertrouwd op jarenlange technische accumulatie en heeft hij sinds 2021 een reeks doorbraken bereikt. Deze omvatten verbeteringen in de technologie voor straalkwaliteitscontrole, actieve controle van divergentiehoektechnologie (aangeduid als "A") en niet-lineaire onderdrukkingstechnologie ( aangeduid als "S").
Figuur 6: Vergelijking voor en na straalkwaliteitscontrole
Figuur 7: Vergelijking voor en na actieve controle van de divergentiehoek
Figuur 8: Cascade gekantelde roosters voor SRS-onderdrukking
Niet-lineaire onderdrukkingstechnologie (Raycus Internal Code S, onderdrukking van SRS)
De Raman-suppressor werkt door Raman-zaden die door de module worden geproduceerd, uit te filteren via gekantelde Bragg-roosters, waardoor de versterking van Raman-zaden in het niet-bronvermogenstransmissiegedeelte wordt voorkomen, terwijl het krachttransmissiegedeelte en het externe optische pad worden geïsoleerd van Raman-feedback naar de module. Er zijn momenteel echter bepaalde problemen met Raman-roosters. Om een diepe filterbandbreedte te bereiken zijn een grote chirpsnelheid en een grote lengte vereist. Dit vereist aanzienlijk hogere graveermoeilijkheden en kosten, terwijl het vergroten van de filterverhouding een grotere aanpassingsdiepte vereist, wat kan leiden tot meer verlies en zelfs invloed kan hebben op de kwaliteit van de straal.
Daarom heeft Raycus, op basis van de bovenstaande nadelen, een trapsgewijs gekanteld rooster toegepast. Door twee gekantelde roosters in serie te verbinden, kan een breder filtereffect en lagere kosten worden bereikt, waardoor een lage niet-lineariteit van de module behouden blijft.
Figuur 9: Gecascadeerde Raman-onderdrukker met dubbele roosters
Een systeem van hogere standaard dat verbluffende toepassingsresultaten oplevert
Sinds de introductie van de 60 kW-laserbron in 2023 heeft Raycus veel 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 onthult het opmerkelijke voordeel van de 60 kW laserbron, vooral voor roestvrijstalen platen met een dikte van meer dan 50 mm. Echte beelden van de laserbron van 60 kW die 70 mm en 125 mm dik roestvrij staal snijdt, laten de briljante snijprestaties zien.
Figuur 10: Vergelijking van de snijsnelheid voor laserbronnen van 60 kW, 40 kW en 30 kW op roestvrij staal
Toonaangevend en toonaangevend: hoogwaardige ontwikkeling van laserbronnen met ultrahoog vermogen
Nu we 2023 ingaan, is Raycus van mening dat de ontwikkeling van industriële fiberlaserbronnen verder gaat dan alleen het vergroten van het vermogen; Raycus bereikte de laserbron van 100 kW al in 2021. De toekomstige ontwikkeling van laserbronnen boven één megawatt moet zich richten op een uitgebreide verbetering van de kwaliteit van de laserbron. . Raycus blijft zich inzetten voor technische doorbraken en productinnovatie, waarbij hij actief een hogere standaard van kwaliteitssystemen creëert, hoogwaardige fiberlaserbronproducten levert aan wereldwijde klanten en de hoogwaardige ontwikkeling van in eigen land geproduceerde laserbronnen bevordert.