Raycus oblikuje višji standard za sisteme laserskih virov

Ustvarjanje višjega standarda z obsežnimi nadgradnjami "Dual-Effect".

Na področju visokozmogljivih laserskih virov (različice za rezanje) nad 20 kW je Raycus zavezan izpolnjevanju zahtev strank. Na podlagi obsežnih podatkov o uporabi strank ter številnih tehničnih izmenjav in testiranj z vodilnimi proizvajalci rezalnih glav je Raycus vzpostavil višji poslovni standard, ki presega industrijske in mednarodne norme. Ta dosežek omogoča obsežne izboljšave učinkovitosti rezanja in zmogljivosti s pomočjo ujemanja na ravni sistema.

Fiber Core in M ² Standard podjetja Raycus

Za laserske vire z izjemno visoko močjo je za doseganje odličnih aplikacijskih rezultatov potrebno več kot le izhodno jedro iz vlaken. Za doseganje optimalne zmogljivosti aplikacije je potrebno ujemanje med jedrom vlakna in vrednostjo M² . Če je splošna kakovost sistema laserskega izvora običajna in je jedro vlakna preprosto zmanjšano brez sorazmernega zmanjšanja kakovosti žarka (M² ali BPP), postane izjemno zahtevno da dosežete zadovoljive rezultate rezanja. Na primer, pri 20.000 W laserskem viru z izhodno močjo 100 μm, ob upoštevanju najboljših rezultatov rezanja in združljivosti z debelimi in tankimi ploščami, bi morala biti optimalna vrednost M² približno 11.

Ponujamo izhodne vrednosti jedra vlaken od 100 μm do 150 μm za laserske vire od 20 kW do 60 kW, pri čemer strogo nadzorujemo območje M². Ta pristop omogoča brezhibne prilagoditve v postopkih rezanja od nizke do visoke moči, kar zmanjšuje razlike med modeli istega tipa.

M² Standard Raycusa:

Slika 1: Prikaz preskusa kakovosti žarka

Slika 2: Izmerjena kakovost žarka laserskega vira Raycus 40 kW

Obsežen standard kota odstopanja:

Medtem ko M² predstavlja 86,5 % porazdelitve energije, je primeren le za opisovanje enomodalnih ali skoraj enomodnih laserskih virov. Da bi obravnaval lastnosti večnačinovnih laserskih virov, je Raycus pionir koncepta celovitega divergenčnega kota – z uporabo 99,84-odstotnega opisa za pokrivanje polnega energijskega divergenčnega kota. Ta standard odpravlja težave, ki se pogosto pojavljajo pri običajnih laserskih virih, kot so pregrevanje zaradi prekomerne zaščite, neposredno segrevanje kolimatorjev, čezmerno sipanje v zaščitenem načinu, izgorevanje zaslonke in segrevanje šob. Visokozmogljivi laserski viri z vlakni Raycus so vodilni na trgu in zaradi tega strogega standarda dosegajo največji obseg domačih pošiljk.

Divergenčni kot Standard Raycus: 20 kW do 60 kW, skupni kot divergence (99,84 %, polovični kot) ≤ 0,13

Slika 3: Ponazoritev izgorevanja in vračanja zaslonke žarka zaradi prevelikega divergenčnega kota

Odpravljanje poškodb zaslonke in zagotavljanje stabilnega rezanja

Razlog za vzpostavitev celovitega standarda kota divergence je, da ima večina visoko zmogljivih rezalnih glav na trgu optično odprtino okoli 0,13. Tako kolimatorji omejujejo svetlobo laserskega vira pred odprtino in omejujejo odvečno ali razpršeno svetlobo. Če je delež odvečne svetlobe (razpršene svetlobe) previsok, pomeni, da je skupni divergentni kot laserskega vira prevelik, kar lahko privede do poškodbe zaslonke. Poleg tega bo zaradi uklona na robu odprtine nekaj razpršene svetlobe obsevalo kolimator, kar bo povzročilo hude toplotne učinke in nestabilno rezanje.

Slika 4: Ponazoritev svetlobne poti s standardom Raycus, minimalna razpršena svetloba

Nelinearni standard

Da bi zadovoljili vse večje povpraševanje po učinkoviti obdelavi plošč velikega formata in debelih plošč, se je moč sistemov laserskih izvorov stopnjevala. Vendar pa je to povzročilo nelinearne učinke in povečano stimulirano ramansko sipanje (SRS) v prenosnih optičnih vlaknih zaradi zmanjšane velikosti jedra vlakna in povečane dolžine.

Nelinearni standard podjetja Raycus: 20 kW do 60 kW, učinek SRS: ≥ 30 dB pri 100 % moči

Slika 5: Nelinearni spekter 30 kW laserskega vira, 100 μm, 30 m

Neodvisnost standardov

Vsak standard ohranja svojo neodvisnost in pri enem standardu ni nobenega kompromisa na račun drugih. Izdelki Raycus z izjemno visoko izhodno močjo od 20 kW do 60 kW, ki imajo jedro iz vlaken od 100 μm do 150 μm, ne ogrožajo nobenega standarda, tudi s povečano dolžino ali močjo kabla. Standardna konfiguracija kabla za visokokakovostne laserske vire Raycus je 20 m do 40 m in se lahko prilagodi za daljše dolžine.

Doseganje višjih standardov, zgrajenih na letih tehničnega kopičenja

Da bi dosegel višje standarde, se je Raycus zanašal na leta tehničnega kopičenja in od leta 2021 dosegel vrsto prebojev. Ti vključujejo napredek v tehnologiji nadzora kakovosti žarka, aktivno kontrolo tehnologije kota divergence (označeno kot "A") in tehnologijo nelinearnega dušenja ( označeno kot "S").

Slika 6: Primerjava pred in po nadzoru kakovosti žarka

Slika 7: Primerjava pred in po aktivni kontroli divergenčnega kota

Slika 8: Kaskadno nagnjene rešetke za zatiranje SRS

Tehnologija nelinearnega zatiranja (notranja koda Raycus S, zatiranje SRS)

Zaviralec Ramana deluje tako, da filtrira Ramanova semena, ki jih proizvede modul, skozi nagnjene Braggove rešetke, s čimer prepreči ojačanje Ramanovih semen v delu prenosa moči brez vira, hkrati pa izolira del prenosa moči in zunanjo optično pot od Ramanove povratne informacije do modula. Trenutno pa obstajajo določene težave z Ramanovimi rešetkami. Da bi dosegli globoko pasovno širino filtra, sta potrebna velika hitrost čirpanja in velika dolžina. To zahteva bistveno večje težave pri graviranju in stroške, medtem ko povečanje razmerja filtra zahteva povečanje nastavitvene globine, kar lahko vodi do povečane izgube in celo vpliva na kakovost žarka.

Zato je Raycus na podlagi zgornjih pomanjkljivosti sprejel kaskadno nagnjeno rešetko. S serijsko povezavo dveh nagnjenih rešetk lahko dosežemo širši učinek filtriranja in nižje stroške, s čimer ohranimo nizko nelinearnost modula.

Slika 9: Kaskadni Ramanov supresor z dvojnimi rešetkami

Sistem višjih standardov, ki zagotavlja osupljive rezultate uporabe

Od uvedbe 60 kW laserskega vira leta 2023 je Raycus pritegnil veliko pozornosti na trgu zaradi svojih izjemnih rezalnih prednosti. Primerjava hitrosti rezanja nerjavečega jekla z različnimi debelinami med 60 kW, 40 kW in 30 kW laserskimi viri razkriva izjemno prednost 60 kW laserskega vira, zlasti pri ploščah iz nerjavečega jekla z debelino nad 50 mm. Realni posnetki laserskega vira z močjo 60 kW, ki reže 70 mm in 125 mm debelo nerjavno jeklo, prikazuje briljantnost njegove rezalne zmogljivosti.

Slika 10: Primerjava hitrosti rezanja za laserske vire z močjo 60 kW, 40 kW in 30 kW na nerjavnem jeklu

Vodenje in postavljanje meril uspešnosti: visokokakovosten razvoj ultrazmogljivih laserskih virov

Ob vstopu v leto 2023 Raycus meni, da razvoj industrijskih laserskih virov z vlakni presega zgolj povečevanje moči – Raycus je že leta 2021 dosegel laserski vir s 100 kW. Prihodnji razvoj laserskih virov nad enim megavatom bi se moral osredotočiti na celovito izboljšanje kakovosti laserskega vira. . Raycus ostaja zavezan tehničnim prebojem in inovacijam izdelkov, dejavno ustvarja višji standard sistema kakovosti, zagotavlja visokokakovostne izdelke z optičnimi laserskimi viri globalnim strankam in spodbuja visokokakovosten razvoj doma proizvedenih laserskih virov.