Crearea unui standard mai înalt cu upgrade-uri cuprinzătoare „cu efect dublu”
În domeniul surselor laser ultra-puternice (versiuni pentru tăiere) peste 20 kW, Raycus se angajează să satisfacă cerințele clienților. Pe baza datelor extinse de utilizare a clienților și a numeroaselor schimburi tehnice și teste cu producătorii de capete de tăiere de top, Raycus a stabilit un standard de întreprindere mai ridicat care depășește normele industriei și cele internaționale. Această realizare permite îmbunătățiri cuprinzătoare ale eficienței și performanței tăierii prin potrivirea la nivel de sistem.
Nucleul de fibră și standardul M2 de la Raycus
Pentru sursele laser ultra-puternice, obținerea unor rezultate excelente în aplicații necesită mai mult decât ieșirea nucleului de fibră. Este necesară o potrivire între nucleul de fibră și valoarea M2 pentru a atinge performanța optimă a aplicației. Dacă calitatea generală a sistemului sursei laser este obișnuită și nucleul de fibră este pur și simplu redus fără o reducere proporțională a calității fasciculului (M2 sau BPP), devine extrem de dificil să se obțină rezultate satisfăcătoare la tăiere. De exemplu, într-o sursă laser de 20.000 W cu o ieșire de 100 μm, luând în considerare cele mai bune rezultate de tăiere și compatibilitatea cu plăci groase și subțiri, valoarea optimă M2 ar trebui să fie în jur de 11.
Oferim ieșiri cu nucleu de fibră de 100 μm până la 150 μm pentru sursele laser de 20 kW până la 60 kW, controlând strict intervalul M2. Această abordare permite ajustări fără întreruperi în procesele de tăiere de la putere mică la putere mare, minimizând variațiile între modelele aceluiași tip.
Standardul M2 de la Raycus：
Figura 1: Ilustrarea testului calității fasciculului
Figura 2: Calitatea fasciculului măsurată a sursei laser Raycus de 40 kW
Standardul unghiului de divergență cuprinzător:
În timp ce M2 reprezintă 86,5% din distribuția energiei, este potrivit doar pentru descrierea surselor laser cu mod unic sau aproape mod unic. Pentru a aborda proprietățile surselor laser multimod, Raycus a pionierat conceptul de unghi de divergență cuprinzător—utilizând descrierea de 99,84% pentru a acoperi întregul unghi de divergență a energiei. Acest standard elimină problemele frecvent întâlnite în sursele laser convenționale, cum ar fi supraîncălzirea din cauza protecției excesive, încălzirea directă a colimatorilor, dispersia excesivă în modul protejat, arderea diafragmei și încălzirea duzei. Sursele laser cu fibră de înaltă putere Raycus conduc piața și ating cel mai mare volum de livrări interne datorită acestui standard strict.
Standard unghi de divergență Raycus: 20 kW până la 60 kW, Unghi total de divergență (99.84%, jumătate unghi) ≤ 0.13
Figura 3: Ilustrarea arderii și revenirii fasciculului la deschidere din cauza unghiului excesiv de divergență
Abordarea deteriorării deschiderii și asigurarea performanței stabile de tăiere
Motivul stabilirii standardului cuprinzător pentru unghiul de divergență este că majoritatea capetelor de tăiere de mare putere de pe piață au o deschidere optică în jur de 0.13. Astfel, colimatorii limitează lumina sursei laser înainte de deschidere, restricționând lumina excesivă sau parazită. Dacă proporția luminii excesive (lumină parazită) este prea mare, înseamnă că unghiul total de divergență al sursei laser este prea mare, ceea ce poate duce la deteriorarea deschiderii. Mai mult, din cauza difracției la marginea deschiderii, o parte din lumina parazită va iradia colimatorul, rezultând efecte termice severe și tăiere instabilă.
Figura 4: Ilustrarea traseului luminii cu standardul Raycus, lumină parazită minimă
Standard neliniar
Pentru a satisface cererea tot mai mare pentru procesarea eficientă a plăcilor mari și groase, puterea sistemelor sursei laser a crescut. Totuși, acest lucru a dus la efecte neliniare și la creșterea dispersiei Raman stimulate (SRS) în fibrele optice de transmisie din cauza reducerii dimensiunii miezului fibrei și a creșterii lungimii.
Standard neliniar Raycus: 20 kW până la 60 kW, Efect SRS: ≥ 30 dB @100% Putere
Figura 5: Spectrul neliniar al sursei laser de 30 kW, 100 μm, 30 m
Independența standardelor
Fiecare standard își păstrează independența, fără compromisuri într-un standard în detrimentul altora. Produsele Raycus cu putere ultra-înaltă de la 20 kW la 60 kW, cu miez de fibră de 100 μm până la 150 μm, nu compromit niciun standard, chiar și cu creșterea lungimii cablului sau a puterii. Configurația standard a cablului pentru sursele laser Raycus de înaltă calitate este de 20 m până la 40 m și poate fi personalizată pentru lungimi mai mari.
Atingerea standardelor mai înalte, bazată pe ani de acumulare tehnică
Pentru a atinge standarde mai înalte, Raycus s-a bazat pe ani de acumulare tehnică și a realizat o serie de progrese de la 2021. Acestea includ avansuri în tehnologia de control al calității fasciculului, control activ al unghiului de divergență (denumit „A”) și tehnologia de suprimare neliniară (denumită „S”).
Figura 6: Compararea Înainte și După Controlul Calității Fasciculului
Figura 7: Compararea Înainte și După Controlul Activ al Unghiului de Divergență
Figura 8: Grătare Înclinate în Cascadă pentru Supresia SRS
Tehnologie de Supresie Nonlineară (Cod Intern Raycus S, Supresia SRS)
Supresorul Raman funcționează prin filtrarea semințelor Raman produse de modul prin grătare Bragg înclinate, prevenind amplificarea semințelor Raman în partea de transmisie a puterii non-sursă, în timp ce izolează partea de transmisie a puterii și calea optică externă de feedback-ul Raman către modul. Totuși, în prezent există anumite probleme cu grătarele Raman. Pentru a obține o lățime de bandă de filtrare profundă, este necesară o rată mare de chirp și o lungime mare. Aceasta necesită o dificultate și costuri mult mai mari de gravare, iar creșterea raportului de filtrare necesită creșterea adâncimii de ajustare, ceea ce poate duce la pierderi crescute și chiar poate afecta calitatea fasciculului.
Prin urmare, Raycus, bazându-se pe dezavantajele de mai sus, a adoptat un grătar înclinat în cascadă. Prin conectarea în serie a două grătare înclinate, se poate obține un efect de filtrare mai larg și un cost mai scăzut, menținând astfel o neliniaritate scăzută a modulului.
Figura 9: Supresor Raman în Cascadă cu Grătare Duble
Un Sistem la un Nivel Superior, Oferind Rezultate Uimitoare în Aplicații
De la introducerea sursei laser de 60 kW în 2023, Raycus a atras o atenție semnificativă pe piață datorită avantajelor sale remarcabile la tăiere. O comparație a vitezelor de tăiere pentru oțel inoxidabil cu diferite grosimi între sursele laser de 60 kW, 40 kW și 30 kW relevă avantajul remarcabil al sursei laser de 60 kW, în special pentru plăcile de oțel inoxidabil cu grosimi peste 50 mm. Imagini reale cu sursa laser de 60 kW tăind oțel inoxidabil de 70 mm și 125 mm grosime evidențiază performanța sa strălucitoare la tăiere.
Figura 10: Compararea Vitezei de Tăiere pentru sursele laser de 60 kW, 40 kW și 30 kW pe oțel inoxidabil
Conducând Calea și Stabilind Standardul: Dezvoltarea de Înaltă Calitate a Sursei Laser Ultra-Înaltă Putere
Pe măsură ce intrăm în 2023, Raycus crede că dezvoltarea surselor industriale de laser cu fibră merge dincolo de simpla creștere a puterii—Raycus a realizat deja sursa laser de 100 kW în 2021. Dezvoltarea viitoare a surselor laser de peste un megawatt ar trebui să se concentreze pe îmbunătățirea cuprinzătoare a calității sursei laser. Raycus rămâne dedicat inovațiilor tehnice și produselor, creând activ un sistem de calitate la un nivel superior, oferind produse de surse laser cu fibră de înaltă calitate clienților globali și promovând dezvoltarea de înaltă calitate a surselor laser produse intern.
