Criando um padrão mais elevado com atualizações abrangentes de "efeito duplo"
No domínio das fontes de laser de altíssima potência (versões de corte) acima de 20 kW, a Raycus está comprometida em atender às demandas dos clientes. Com base em extensos dados de uso do cliente e em vários intercâmbios técnicos e testes com os principais fabricantes de cabeças de corte, a Raycus estabeleceu um padrão empresarial mais elevado que supera as normas industriais e internacionais. Essa conquista permite melhorias abrangentes na eficiência e no desempenho do corte por meio da correspondência no nível do sistema.
Núcleo de fibra e padrão M 2 da Raycus
Para fontes de laser de potência ultra-alta, alcançar excelentes resultados de aplicação requer mais do que apenas saída de núcleo de fibra. É necessária uma correspondência entre o núcleo da fibra e o valor M2 para atingir o desempenho ideal do aplicativo. Se a qualidade geral do sistema de fonte de laser for normal e o núcleo da fibra for simplesmente reduzido sem uma redução proporcional na qualidade do feixe (M2 ou BPP), torna-se extremamente desafiador para obter resultados de corte satisfatórios. Por exemplo, em uma fonte de laser de 20.000 W com saída de 100 μm, considerando os melhores resultados de corte e a compatibilidade com chapas grossas e finas, o valor ideal de M2 deve estar em torno de 11.
Oferecemos saídas de núcleo de fibra de 100 μm a 150 μm para fontes de laser de 20 kW a 60 kW, controlando estritamente a faixa M2. Esta abordagem permite ajustes contínuos em processos de corte de baixa a alta potência, minimizando variações entre modelos do mesmo tipo.
M2 Padrão da Raycus:
Figura 1: Ilustração do teste de qualidade do feixe
Figura 2: Qualidade do feixe medido da fonte de laser Raycus 40 kW
Padrão abrangente de ângulo de divergência:
Embora M2 represente 86,5% da distribuição de energia, ele só é adequado para descrever fontes de laser monomodo ou quase monomodo. Para abordar as propriedades das fontes de laser multimodo, a Raycus foi pioneira no conceito de um ângulo de divergência abrangente – utilizando a descrição de 99,84% para cobrir todo o ângulo de divergência de energia. Este padrão elimina problemas comumente encontrados em fontes de laser convencionais, como superaquecimento devido a proteção excessiva, aquecimento direto de colimadores, espalhamento excessivo em modo protegido, queima de abertura e aquecimento de bicos. As fontes de laser de fibra de alta potência da Raycus lideram o mercado e alcançam o maior volume de remessas domésticas devido a esse padrão rigoroso.
Padrão de ângulo de divergência da Raycus: 20 kW a 60 kW, ângulo de divergência total (99,84%, meio ângulo) ≤ 0,13
Figura 3: Ilustração da queima e retorno da abertura do feixe devido ao ângulo de divergência excessivo
Resolver danos na abertura e garantir um desempenho de corte estável
A razão para estabelecer o padrão abrangente de 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 do laser antes da abertura, restringindo o excesso ou luz dispersa. Se a proporção de excesso de luz (luz dispersa) for muito alta, significa que o ângulo de divergência total da fonte de laser é muito grande, o que pode causar danos à abertura. Além disso, devido à difração na borda da abertura, alguma luz difusa irradiará o colimador, resultando em efeitos térmicos severos e corte instável.
Figura 4: Ilustração do caminho da luz com padrão Raycus, luz difusa mínima
Padrão Não Linear
Para atender à crescente demanda por processamento eficiente de chapas grossas e de grande formato, o poder dos sistemas de fonte de laser tem aumentado. No entanto, isso levou a efeitos não lineares e aumentou o espalhamento Raman estimulado (SRS) em fibras ópticas de transmissão devido ao tamanho reduzido do núcleo da fibra e ao 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 de fonte de laser de 30 kW, 100 μm, 30 m
Independência de Padrões
Cada norma mantém a sua independência e nenhum compromisso é feito numa norma em detrimento de outras. Os produtos Raycus com 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 comprimento ou potência de cabo aumentados. 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, baseados em anos de acumulação técnica
Para atingir padrões mais elevados, a Raycus contou com anos de acumulação técnica e alcançou uma série de avanços desde 2021. Isso inclui avanços na tecnologia de controle de qualidade do feixe, controle ativo da tecnologia de ângulo de divergência (designada como "A") e tecnologia de supressão não linear ( designado como "S").
Figura 6: Comparação antes e depois do controle de 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, evitando a amplificação das sementes Raman na parte de transmissão de energia sem fonte, enquanto isola a parte de transmissão de energia e o caminho óptico externo do feedback Raman para o módulo. No entanto, existem atualmente alguns problemas com as redes Raman. Para obter uma largura de banda de filtro profunda, são necessárias uma grande taxa de chirp e um grande comprimento. Isto requer dificuldade e custos de gravação significativamente maiores, enquanto o aumento da relação do filtro requer o aumento da profundidade de ajuste, o que pode levar ao aumento da perda e até mesmo 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, um efeito de filtragem mais amplo e menor custo pode ser alcançado, mantendo assim uma baixa não linearidade do módulo.
Figura 9: Supressor Raman em Cascata com Grades Duplas
Um sistema de padrão mais elevado, proporcionando resultados de aplicação impressionantes
Desde a introdução da fonte laser de 60 kW em 2023, a Raycus tem atraído atenção significativa no mercado devido às suas excelentes vantagens 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 de 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 Referência: Desenvolvimento de Alta Qualidade de Fontes Laser de Ultra-Alta Potência
Ao entrarmos em 2023, a Raycus acredita que o desenvolvimento de fontes industriais de laser de fibra vai além do mero aumento de 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 se concentrar na melhoria abrangente da qualidade da fonte de laser. . A Raycus continua comprometida com avanços técnicos e inovação de produtos, criando ativamente um padrão mais elevado de sistema de qualidade, 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 internamente.