Criando um Padrão Superior com Atualizações Abrangentes de "Duplo Efeito"
No âmbito das fontes laser de ultra alta potência (versões para corte) acima de 20 kW, a Raycus está comprometida em atender às demandas dos clientes. Com base em dados extensos de uso dos clientes e múltiplas trocas técnicas e testes com fabricantes líderes de cabeças de corte, a Raycus estabeleceu um padrão empresarial superior que supera as normas da indústria e internacionais. Essa conquista possibilita melhorias abrangentes na eficiência e desempenho do corte por meio do ajuste em nível de sistema.
Núcleo de Fibra e Padrão M2 da Raycus
Para fontes laser de ultra alta potência, alcançar excelentes resultados de aplicação requer mais do que apenas a saída do núcleo da fibra. É necessário um ajuste entre o núcleo da fibra e o valor de M2 para obter desempenho ideal na aplicação. Se a qualidade geral do sistema da fonte laser for comum e o núcleo da fibra for simplesmente reduzido sem uma redução proporcional na qualidade do feixe (M2 ou BPP), torna-se extremamente difícil alcançar resultados satisfatórios de corte. Por exemplo, em uma fonte laser de 20.000 W com saída de 100 μm, considerando os melhores resultados de corte e compatibilidade com chapas grossas e finas, o valor ideal de M2 deve ser em torno de 11.
Oferecemos saídas de núcleo de fibra de 100 μm a 150 μm para fontes laser de 20 kW a 60 kW, controlando rigorosamente a faixa de M2. Essa abordagem permite ajustes contínuos nos processos de corte, do baixo ao alto desempenho, minimizando variações entre modelos do mesmo tipo.
Padrão M2 da Raycus：
Figura 1: Ilustração do Teste de Qualidade do Feixe
Figura 2: Qualidade do Feixe Medida da fonte laser Raycus de 40 kW
Padrão Abrangente de Ângulo de Divergência:
Enquanto M2 representa 86,5% da distribuição de energia, ele é adequado apenas para descrever fontes laser de modo único ou quase modo único. Para abordar as propriedades das fontes laser multimodo, a Raycus pioneiramente introduziu o conceito de um ângulo de divergência abrangente — utilizando a descrição de 99,84% para cobrir o ângulo total de divergência de energia. Este padrão elimina problemas comumente encontrados em fontes laser convencionais, como superaquecimento devido à proteção excessiva, aquecimento direto dos colimadores, dispersão excessiva no modo protegido, queima da abertura e aquecimento do bocal. As fontes laser de fibra de alta potência da Raycus lideram o mercado e alcançam o maior volume de remessas domésticas devido a este rigoroso padrão.
Padrão do Ângulo de Divergência da Raycus: 20 kW a 60 kW, Ângulo Total de Divergência (99,84%, meio-ângulo) ≤ 0,13
Figura 3: Ilustração da Queima e Retorno da Abertura do Feixe Devido ao Ângulo de Divergência Excessivo
Abordando Danos na Abertura e Garantindo Desempenho Estável de Corte
A razão para estabelecer o padrão abrangente do ângulo de divergência é que a maioria das cabeças de corte de alta potência no mercado tem uma abertura óptica em torno de 0,13. Assim, os colimadores limitam a luz da fonte de laser antes da abertura, restringindo a luz excessiva ou espalhada. Se a proporção de luz excessiva (luz espalhada) for muito alta, significa que o ângulo total de divergência da fonte de laser é muito grande, o que pode levar a danos na abertura. Além disso, devido à difração na borda da abertura, alguma luz espalhada irá irradiar o colimador, resultando em efeitos térmicos severos e corte instável.
Figura 4: Ilustração do Caminho da Luz com o Padrão Raycus, Luz Espalhada Mínima
Padrão Não Linear
Para atender à crescente demanda por processamento eficiente de chapas de grande formato e espessas, a potência dos sistemas de fonte de laser tem aumentado. No entanto, isso levou a efeitos não lineares e aumento da dispersão Raman estimulada (SRS) em fibras ópticas de transmissão devido à redução do tamanho do núcleo da fibra e aumento do comprimento.
Padrão Não Linear da Raycus: 20 kW a 60 kW, Efeito SRS: ≥ 30 dB @100% de Potência
Figura 5: Espectro Não Linear da fonte de laser de 30 kW, 100 μm, 30 m
Independência dos Padrões
Cada padrão mantém sua independência, e nenhum compromisso é feito em um padrão às custas dos outros. Produtos Raycus com saída de potência ultra-alta de 20 kW a 60 kW, com núcleo de fibra de 100 μm a 150 μm, não comprometem nenhum padrão, mesmo com aumento do comprimento do cabo ou da potência. A configuração padrão do cabo para fontes de laser Raycus de alta qualidade é de 20 m a 40 m e pode ser personalizada para comprimentos maiores.
Alcançando Padrões Mais Elevados, Construído sobre Anos de Acumulação Técnica
Para alcançar padrões mais elevados, a Raycus contou com anos de acumulação técnica e alcançou uma série de avanços desde 2021. Estes incluem avanços na tecnologia de controle da qualidade do feixe, controle ativo da tecnologia do ângulo de divergência (designada como "A") e tecnologia de supressão não linear (designada como "S").
Figura 6: Comparação Antes e Depois do Controle da Qualidade do Feixe
Figura 7: Comparação Antes e Depois do Controle Ativo do Ângulo de Divergência
Figura 8: Grades Inclinadas em Cascata para Supressão de SRS
Tecnologia de Supressão Não Linear (Código Interno Raycus S, Supressão de SRS)
O supressor Raman funciona filtrando as sementes Raman produzidas pelo módulo através de grades de Bragg inclinadas, prevenindo a amplificação das sementes Raman na parte de transmissão de potência não-fonte, enquanto isola a parte de transmissão de potência e o caminho óptico externo do feedback Raman para o módulo. No entanto, atualmente existem certos problemas com as grades Raman. Para alcançar uma largura de banda de filtro profunda, é necessário uma alta taxa de chirp e um comprimento grande. Isso requer uma dificuldade de gravação e custos significativamente maiores, enquanto aumentar a razão do filtro exige aumentar a profundidade de ajuste, o que pode levar a perdas aumentadas e até impactar a qualidade do feixe.
Portanto, a Raycus, com base nas desvantagens acima, adotou uma grade inclinada em cascata. Ao conectar em série duas grades inclinadas, pode-se alcançar um efeito de filtragem mais amplo e menor custo, mantendo assim uma baixa não linearidade do módulo.
Figura 9: Supressor Raman em Cascata com Grades Duplas
Um Sistema de Padrão Superior, Entregando Resultados de Aplicação Impressionantes
Desde a introdução da fonte de laser de 60 kW em 2023, a Raycus tem atraído atenção significativa no mercado devido às suas vantagens excepcionais de corte. Uma comparação das velocidades de corte para aço inoxidável com diferentes espessuras entre as fontes de laser de 60 kW, 40 kW e 30 kW revela a notável vantagem da fonte de laser de 60 kW, especialmente para chapas de aço inoxidável com espessuras acima de 50 mm. Imagens reais da fonte de laser de 60 kW cortando aço inoxidável com 70 mm e 125 mm de espessura mostram o brilho de seu desempenho de corte.
Figura 10: Comparação da Velocidade de Corte para fontes de Laser de 60 kW, 40 kW e 30 kW em Aço Inoxidável
Liderando o Caminho e Estabelecendo o Referencial: Desenvolvimento de Alta Qualidade de Fontes de Laser Ultra-Alta Potência
Ao entrarmos em 2023, a Raycus acredita que o desenvolvimento de fontes de laser de fibra industriais vai além de simplesmente aumentar a potência— a Raycus já alcançou a fonte de laser de 100 kW em 2021. O desenvolvimento futuro de fontes de laser acima de um megawatt deve focar na melhoria abrangente da qualidade da fonte de laser. A Raycus permanece comprometida com avanços técnicos e inovação de produtos, criando ativamente um sistema de qualidade de padrão superior, fornecendo produtos de fontes de laser de fibra de alta qualidade para clientes globais e promovendo o desenvolvimento de alta qualidade de fontes de laser produzidas nacionalmente.