Ustvarjanje višjega standarda z "dvojnim učinkom" celovitih nadgradenj
Na področju ultravisokomocnih laserskih virov (rezalne različice) nad 20 kW je Raycus zavezan izpolnjevanju zahtev strank. Na podlagi obsežnih podatkov o uporabi strank in več tehničnih izmenjav ter testiranj z vodilnimi proizvajalci rezalnih glav je Raycus vzpostavil višji podjetniški standard, ki presega industrijske in mednarodne norme. Ta dosežek omogoča celovite izboljšave učinkovitosti in zmogljivosti rezanja z usklajevanjem na sistemski ravni.
Jedro vlakna in standard M2 podjetja Raycus
Za ultravisokomocne laserske vire je za dosego odličnih rezultatov uporabe potrebno več kot le izhod jedra vlakna. Potrebno je usklajevanje med jedrom vlakna in vrednostjo M2, da se doseže optimalna zmogljivost uporabe. Če je splošna kakovost laserskega sistema povprečna in se jedro vlakna preprosto zmanjša brez sorazmernega zmanjšanja kakovosti žarka (M2 ali BPP), je zelo težko doseči zadovoljive rezalne rezultate. Na primer, pri laserskem viru 20.000 W z izhodom 100 μm, glede na najboljše rezalne rezultate in združljivost z debelimi in tankimi ploščami, bi morala biti optimalna vrednost M2 okoli 11.
Ponujamo izhode jedra vlakna od 100 μm do 150 μm za laserske vire od 20 kW do 60 kW, pri čemer strogo nadzorujemo območje M2. Ta pristop omogoča nemotene prilagoditve v rezalnih procesih od nizke do visoke moči, kar zmanjšuje razlike med modeli iste vrste.
Standard M2 podjetja Raycus：
Slika 1: Ilustracija preizkusa kakovosti žarka
Slika 2: Izmerjena kakovost žarka laserskega vira Raycus 40 kW
Standard celovitega kota divergencije:
Medtem ko M2 predstavlja 86,5 % porazdelitve energije, je primeren le za opis enomodnih ali skoraj enomodnih laserskih virov. Za obravnavo lastnosti večmodnih laserskih virov je Raycus uvedel koncept celovitega kota divergencije — z uporabo opisa 99,84 %, ki zajema celoten kot divergencije energije. Ta standard odpravlja težave, ki so običajne pri konvencionalnih laserskih virih, kot so pregrevanje zaradi pretirane zaščite, neposredno segrevanje kolimatorjev, pretirano sipanje v zaščitenem načinu, ožiganje odprtin in segrevanje šob. Laserski viri z visoko močjo podjetja Raycus vodijo na trgu in dosegajo največji domači obseg pošiljk zaradi tega strogega standarda.
Standard kota divergencije Raycus: 20 kW do 60 kW, skupni kot divergencije (99,84 %, polovični kot) ≤ 0,13
Slika 3: Prikaz ožganine in povratka žarka na aperturi zaradi prevelikega kota divergencije
Reševanje poškodb aperture in zagotavljanje stabilne rezalne zmogljivosti
Razlog za vzpostavitev celovitega standarda kota divergencije je, da imajo večina visokozmogljivih rezalnih glav na trgu optični premer okoli 0,13. Zato kolimatorji omejujejo svetlobo laserskega vira pred aperturo, kar omejuje presežno ali razpršeno svetlobo. Če je delež presežne svetlobe (razpršene svetlobe) prevelik, to pomeni, da je skupni kot divergencije laserskega vira prevelik, kar lahko povzroči poškodbe aperture. Poleg tega zaradi difrakcije na robu aperture nekaj razpršene svetlobe osvetljuje kolimator, kar povzroča močne toplotne učinke in nestabilno rezanje.
Slika 4: Prikaz svetlobne poti s standardom Raycus, minimalna razpršena svetloba
Nelinearni standard
Za zadovoljevanje naraščajočega povpraševanja po učinkoviti obdelavi velikih in debelih plošč se moč laserskih sistemov povečuje. Vendar pa to povzroča nelinearne učinke in povečano stimulirano Ramanovo sipanje (SRS) v prenosnih optičnih vlaknih zaradi zmanjšane velikosti jedra vlakna in povečane dolžine.
Nelinearni standard Raycus: 20 kW do 60 kW, SRS učinek: ≥ 30 dB @100% moči
Slika 5: Nelinearni spekter laserskega vira 30 kW, 100 μm, 30 m
Neodvisnost standardov
Vsak standard ohranja svojo neodvisnost in pri enem standardu ni kompromisov na račun drugih. Raycusovi izdelki z ultra visoko izhodno močjo od 20 kW do 60 kW, s fiber jedrom od 100 μm do 150 μm, ne sklepajo kompromisov pri nobenem standardu, tudi ob povečani dolžini kabla ali moči. Standardna konfiguracija kablov za visokokakovostne Raycus laserske vire je od 20 m do 40 m in je prilagodljiva za daljše dolžine.
Doseganje višjih standardov, zgrajeno na letih tehničnih izkušenj
Za dosego višjih standardov se je Raycus zanašal na leta tehničnih izkušenj in od leta 2021 dosegel vrsto prebojev. Ti vključujejo napredke v tehnologiji nadzora kakovosti žarka, aktivnem nadzoru kota divergencije (označeno kot "A") in tehnologiji zatiranja nelinearnih pojavov (označeno kot "S").
Slika 6: Primerjava pred in po nadzoru kakovosti žarka
Slika 7: Primerjava pred in po aktivnem nadzoru kota divergencije
Slika 8: Kaskadne nagnjene rešetke za dušenje SRS
Tehnologija nelinearnega dušenja (Raycus notranja koda S, dušenje SRS)
Ramanov dušilec deluje tako, da filtrira Ramanova semena, ki jih modul proizvaja preko nagnjenih Braggovih rešetk, preprečuje ojačanje Ramanovih semen v delu prenosa moči brez vira, hkrati pa izolira del prenosa moči in zunanjo optično pot pred Ramanovim povratnim signalom v modul. Vendar pa trenutno obstajajo določene težave z Ramanovimi rešetkami. Za dosego globoke pasovne širine filtra je potrebna velika stopnja chirpa in velika dolžina. To zahteva bistveno večjo zahtevnost graviranja in stroške, medtem ko povečanje razmerja filtra zahteva povečanje globine nastavitve, kar lahko vodi do povečane izgube in celo vpliva na kakovost žarka.
Zato je Raycus, na podlagi zgornjih slabosti, sprejel kaskadno nagnjeno rešetko. Z zaporedno povezavo dveh nagnjenih rešetk je mogoče doseči širši filtrirni učinek in nižje stroške, s čimer se ohranja nizka nelinearnost modula.
Slika 9: Kaskadni Ramanov dušilec z dvojnimi rešetkami
Višji standardni sistem, ki prinaša osupljive rezultate aplikacij
Od uvedbe 60 kW laserskega vira leta 2023 je Raycus pridobil veliko pozornosti na trgu zaradi svojih izjemnih prednosti pri rezanju. Primerjava hitrosti rezanja nerjavečega jekla različnih debelin med 60 kW, 40 kW in 30 kW laserskimi viri razkriva izjemno prednost 60 kW laserskega vira, zlasti pri nerjavečih ploščah debeline nad 50 mm. Pravi posnetki rezanja 70 mm in 125 mm debelih nerjavečih plošč s 60 kW laserskim virom prikazujejo sijaj njegove zmogljivosti rezanja.
Slika 10: Primerjava hitrosti rezanja za 60 kW, 40 kW in 30 kW laserske vire na nerjavečem jeklu
Vodenje poti in postavljanje meril: visokokakovosten razvoj ultra-visokomočnih laserskih virov
Ob vstopu v leto 2023 Raycus verjame, da razvoj industrijskih vlakenskih laserskih virov presega zgolj povečanje moči—Raycus je že leta 2021 dosegel 100 kW laserski vir. Prihodnji razvoj laserskih virov nad eno megavat naj se osredotoči na celovito izboljšanje kakovosti laserskega vira. Raycus ostaja zavezan tehničnim prebojem in inovacijam izdelkov, aktivno ustvarja višji standard kakovostnega sistema, zagotavlja visokokakovostne vlakenske laserske vire globalnim strankam ter spodbuja visokokakovosten razvoj doma proizvedenih laserskih virov.
