Tworzenie wyższego standardu dzięki kompleksowym aktualizacjom „podwójnego efektu”.
W dziedzinie źródeł laserowych o bardzo dużej mocy (wersje tnące) powyżej 20 kW firma Raycus stara się sprostać wymaganiom klientów. W oparciu o obszerne dane dotyczące użytkowania klientów oraz wielokrotne wymiany techniczne i testy z wiodącymi producentami głowic tnących, firma Raycus ustanowiła wyższy standard dla przedsiębiorstw, który przewyższa normy branżowe i międzynarodowe. To osiągnięcie umożliwia kompleksową poprawę wydajności i wydajności cięcia poprzez dopasowanie na poziomie systemu.
Fibre Core i M 2 Standard firmy Raycus
W przypadku źródeł laserowych o ultrawysokiej mocy osiągnięcie doskonałych wyników aplikacji wymaga czegoś więcej niż tylko wyjścia rdzenia światłowodowego. Aby osiągnąć optymalną wydajność aplikacji, konieczne jest dopasowanie rdzenia światłowodu do wartości M2 . Jeśli ogólna jakość systemu źródła lasera jest przeciętna, a rdzeń światłowodu zostanie po prostu zmniejszony bez proporcjonalnego obniżenia jakości wiązki (M2 lub BPP), staje się to niezwykle trudne aby uzyskać zadowalające rezultaty cięcia. Na przykład w źródle lasera o mocy 20 000 W i wyjściu 100 μm, biorąc pod uwagę najlepsze wyniki cięcia i kompatybilność z grubymi i cienkimi blachami, optymalna wartość M2 powinna wynosić około 11.
Oferujemy wyjścia rdzeni światłowodowych od 100 μm do 150 μm dla źródeł laserowych o mocy od 20 kW do 60 kW, ściśle kontrolując zakres M2. Takie podejście pozwala na płynną regulację procesów cięcia od niskiej do dużej mocy, minimalizując różnice między modelami tego samego typu.
M2 Standard firmy Raycus:
Rysunek 1: Ilustracja testu jakości wiązki
Rysunek 2: Zmierzona jakość wiązki źródła lasera Raycus 40 kW
Kompleksowy standard kąta rozbieżności:
Chociaż M2 reprezentuje 86,5% rozkładu energii, nadaje się jedynie do opisu źródeł laserowych jednomodowych lub prawie jednomodowych. Aby uwzględnić właściwości wielomodowych źródeł laserowych, firma Raycus jest pionierem koncepcji kompleksowego kąta rozbieżności — wykorzystując opis 99,84% do pokrycia pełnego kąta rozbieżności energii. Norma ta eliminuje problemy powszechnie spotykane w konwencjonalnych źródłach laserowych, takie jak przegrzanie spowodowane nadmierną ochroną, bezpośrednie nagrzewanie kolimatorów, nadmierne rozpraszanie w trybie chronionym, wypalanie apertury i nagrzewanie dyszy. Źródła lasera światłowodowego o dużej mocy firmy Raycus są liderem na rynku i dzięki tym rygorystycznym standardom osiągają najwyższy wolumen przesyłek krajowych.
Standardowy kąt rozbieżności firmy Raycus: 20 kW do 60 kW, całkowity kąt rozbieżności (99,84%, półkąt) ≤ 0,13
Rysunek 3: Ilustracja przepalenia i powrotu apertury wiązki z powodu nadmiernego kąta rozbieżności
Rozwiązanie problemu uszkodzeń apertury i zapewnienie stabilnej wydajności cięcia
Powodem ustanowienia kompleksowego standardu kąta rozbieżności jest to, że większość głowic tnących o dużej mocy dostępnych na rynku ma aperturę optyczną około 0,13. W ten sposób kolimatory ograniczają światło źródła laserowego przed aperturą, ograniczając nadmiar lub światło rozproszone. Jeżeli udział nadmiaru światła (światła rozproszonego) jest zbyt duży, oznacza to, że całkowity kąt rozbieżności źródła lasera jest za duży, co może prowadzić do uszkodzenia apertury. Co więcej, ze względu na dyfrakcję na krawędzi apertury, część rozproszonego światła będzie napromieniowywać kolimator, powodując poważne efekty termiczne i niestabilne cięcie.
Rysunek 4: Ilustracja ścieżki światła ze standardem Raycus, minimalne światło rozproszone
Standard nieliniowy
Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na wydajną obróbkę wielkoformatowych i grubych płyt, rośnie moc systemów źródeł laserowych. Doprowadziło to jednak do efektów nieliniowych i zwiększonego wymuszonego rozpraszania Ramana (SRS) w transmisyjnych światłowodach ze względu na zmniejszony rozmiar rdzenia światłowodu i zwiększoną długość.
Standard nieliniowy firmy Raycus: 20 kW do 60 kW, efekt SRS: ≥ 30 dB przy mocy 100%
Rysunek 5: Nieliniowe widmo źródła lasera o mocy 30 kW, 100 μm, 30 m
Niezależność standardów
Każdy standard zachowuje swoją niezależność i nie można dokonywać kompromisów w zakresie jednego standardu kosztem innych. Produkty Raycus o ultrawysokiej mocy wyjściowej od 20 kW do 60 kW, wyposażone w rdzeń światłowodowy o średnicy od 100 μm do 150 μm, nie idą na kompromis w żadnym standardzie, nawet przy zwiększonej długości kabla i mocy. Standardowa konfiguracja kabla dla wysokiej jakości źródeł laserowych Raycus wynosi od 20 m do 40 m i można ją dostosować do większych długości.
Osiąganie wyższych standardów w oparciu o lata akumulacji technicznej
Aby osiągnąć wyższe standardy, firma Raycus oparła się na latach gromadzenia wiedzy technicznej i od 2021 r. osiągnęła szereg przełomowych osiągnięć. Obejmują one postęp w technologii kontroli jakości wiązki, aktywną kontrolę technologii kąta rozbieżności (oznaczoną jako „A”) oraz technologię tłumienia nieliniowego ( oznaczone jako „S”).
Rysunek 6: Porównanie przed i po kontroli jakości belki
Rysunek 7: Porównanie przed i po aktywnej kontroli kąta rozbieżności
Rysunek 8: Kraty nachylone kaskadowo do tłumienia SRS
Technologia tłumienia nieliniowego (kod wewnętrzny Raycus S, tłumienie SRS)
Tłumik Ramana działa poprzez filtrowanie nasion Ramana wytwarzanych przez moduł przez nachylone siatki Bragga, zapobiegając wzmocnieniu nasion Ramana w części przenoszącej moc bez źródła, jednocześnie izolując część przenoszącą moc i zewnętrzną ścieżkę optyczną od sprzężenia zwrotnego Ramana do modułu. Jednakże obecnie występują pewne problemy z siatkami Ramana. Aby uzyskać głęboką szerokość pasma filtra, wymagana jest duża częstotliwość chirpowania i duża długość. Wymaga to znacznie większych trudności i kosztów grawerowania, natomiast zwiększenie współczynnika filtra wymaga zwiększenia głębokości regulacji, co może prowadzić do większych strat, a nawet mieć wpływ na jakość wiązki.
Dlatego firma Raycus, bazując na powyższych wadach, przyjęła kaskadową kratkę pochyloną. Łącząc szeregowo dwie nachylone kratki, można uzyskać szerszy efekt filtrowania i niższy koszt, zachowując w ten sposób niską nieliniowość modułu.
Rysunek 9: Kaskadowy tłumik Ramana z podwójnymi kratami
System o wyższym standardzie, zapewniający oszałamiające wyniki aplikacji
Od czasu wprowadzenia źródła lasera o mocy 60 kW w 2023 r. firma Raycus cieszy się dużym zainteresowaniem na rynku ze względu na wyjątkowe zalety cięcia. Porównanie prędkości cięcia stali nierdzewnej o różnych grubościach pomiędzy źródłami lasera o mocy 60 kW, 40 kW i 30 kW ujawnia niezwykłą zaletę źródła lasera o mocy 60 kW, szczególnie w przypadku blach ze stali nierdzewnej o grubości powyżej 50 mm. Prawdziwy materiał filmowy przedstawiający cięcie stali nierdzewnej o grubości 70 mm i 125 mm za pomocą źródła lasera o mocy 60 kW ukazuje doskonałą wydajność cięcia.
Rysunek 10: Porównanie prędkości cięcia dla źródeł laserowych o mocy 60 kW, 40 kW i 30 kW na stali nierdzewnej
Lider i wyznaczanie wzorców: wysokiej jakości rozwój źródeł laserowych o ultrawysokiej mocy
Wkraczając w rok 2023, Raycus wierzy, że rozwój przemysłowych źródeł lasera światłowodowego wykracza poza samo zwiększanie mocy – Raycus osiągnął już źródło lasera o mocy 100 kW w 2021 r. Przyszły rozwój źródeł lasera powyżej jednego megawata powinien skupiać się na kompleksowej poprawie jakości źródła lasera . Raycus pozostaje zaangażowany w przełomy techniczne i innowacje produktowe, aktywnie tworząc system wyższej jakości, dostarczając wysokiej jakości produkty będące źródłami lasera światłowodowego klientom na całym świecie oraz promując rozwój wysokiej jakości źródeł laserowych produkowanych w kraju.