Tạo tiêu chuẩn cao hơn với các nâng cấp toàn diện "Hiệu ứng kép"
Trong lĩnh vực nguồn laser công suất cực cao (phiên bản cắt) trên 20 kW, Raycus cam kết đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Dựa trên dữ liệu sử dụng rộng rãi của khách hàng cũng như nhiều cuộc trao đổi và thử nghiệm kỹ thuật với các nhà sản xuất đầu cắt hàng đầu, Raycus đã thiết lập một tiêu chuẩn doanh nghiệp cao hơn vượt qua các tiêu chuẩn ngành và quốc tế. Thành tựu này cho phép cải tiến toàn diện về hiệu quả và hiệu suất cắt thông qua việc khớp cấp hệ thống.
Fiber Core và M 2 Standard của Raycus
Đối với các nguồn laser công suất cực cao, việc đạt được kết quả ứng dụng xuất sắc đòi hỏi nhiều thứ hơn là chỉ đầu ra lõi sợi quang. Cần có sự phù hợp giữa lõi sợi quang và giá trị M2 để đạt được hiệu suất ứng dụng tối ưu. Nếu chất lượng tổng thể của hệ thống nguồn laser ở mức bình thường và lõi sợi quang chỉ bị giảm mà chất lượng chùm tia không giảm theo tỷ lệ (M2 hoặc BPP), thì điều đó sẽ trở nên cực kỳ khó khăn. để đạt được kết quả cắt thỏa đáng. Ví dụ: trong nguồn laser 20.000 W có đầu ra 100 μm, nếu xét đến kết quả cắt tốt nhất cũng như khả năng tương thích với các tấm dày và mỏng thì giá trị M2 tối ưu phải ở khoảng 11.
Chúng tôi cung cấp đầu ra lõi sợi quang từ 100 μm đến 150 μm cho nguồn laser 20 kW đến 60 kW, kiểm soát chặt chẽ phạm vi M2. Cách tiếp cận này cho phép điều chỉnh liền mạch trong quá trình cắt từ công suất thấp đến công suất cao, giảm thiểu sự khác biệt giữa các mẫu máy cùng loại.
M2 Tiêu chuẩn của Raycus:
Hình 1: Minh họa kiểm tra chất lượng chùm tia
Hình 2: Chất lượng chùm tia đo được của nguồn Laser Raycus 40 kW
Tiêu chuẩn góc phân kỳ toàn diện:
Mặc dù M2 đại diện cho 86,5% phân bổ năng lượng nhưng nó chỉ phù hợp để mô tả các nguồn laser chế độ đơn hoặc gần chế độ đơn. Để giải quyết các đặc tính của nguồn laser đa chế độ, Raycus đã đi tiên phong trong khái niệm góc phân kỳ toàn diện—sử dụng mô tả 99,84% để bao phủ toàn bộ góc phân kỳ năng lượng. Tiêu chuẩn này loại bỏ các vấn đề thường gặp ở các nguồn laser thông thường, chẳng hạn như quá nhiệt do bảo vệ quá mức, làm nóng trực tiếp các ống chuẩn trực, tán xạ quá mức ở chế độ được bảo vệ, đốt cháy khẩu độ và làm nóng vòi phun. Các nguồn laser sợi quang công suất cao của Raycus dẫn đầu thị trường và đạt được khối lượng vận chuyển nội địa cao nhất nhờ tiêu chuẩn nghiêm ngặt này.
Tiêu chuẩn góc phân kỳ của Raycus: 20 kW đến 60 kW, Tổng góc phân kỳ (99,84%, nửa góc) ≤ 0,13
Hình 3: Minh họa hiện tượng cháy và quay trở lại khẩu độ chùm tia do góc phân kỳ quá mức
Giải quyết hư hỏng do khẩu độ và đảm bảo hiệu suất cắt ổn định
Lý do thiết lập tiêu chuẩn góc phân kỳ toàn diện là vì hầu hết các đầu cắt công suất cao trên thị trường đều có khẩu độ quang học khoảng 0,13. Do đó, các ống chuẩn trực giới hạn ánh sáng nguồn laser trước khẩu độ, hạn chế ánh sáng dư thừa hoặc ánh sáng đi lạc. Nếu tỷ lệ ánh sáng dư thừa (ánh sáng đi lạc) quá cao, điều đó có nghĩa là tổng góc phân kỳ của nguồn laser quá lớn, có thể dẫn đến hỏng khẩu độ. Hơn nữa, do sự nhiễu xạ ở rìa khẩu độ, một số ánh sáng đi lạc sẽ chiếu vào ống chuẩn trực, dẫn đến hiệu ứng nhiệt nghiêm trọng và quá trình cắt không ổn định.
Hình 4: Minh họa đường đi của ánh sáng với tiêu chuẩn Raycus, ánh sáng đi lạc tối thiểu
Tiêu chuẩn phi tuyến
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về xử lý hiệu quả các tấm khổ lớn và dày, sức mạnh của hệ thống nguồn laser ngày càng tăng. Tuy nhiên, điều này đã dẫn đến các hiệu ứng phi tuyến và làm tăng tán xạ Raman kích thích (SRS) trong sợi quang truyền dẫn do kích thước lõi sợi giảm và chiều dài tăng lên.
Tiêu chuẩn phi tuyến của Raycus: 20 kW đến 60 kW, Hiệu ứng SRS: ≥ 30 dB @100% Công suất
Hình 5: Phổ phi tuyến của nguồn Laser 30 kW, 100 μm, 30 m
Độc lập của tiêu chuẩn
Mỗi tiêu chuẩn duy trì tính độc lập của nó và không có sự thỏa hiệp nào được thực hiện đối với một tiêu chuẩn mà gây thiệt hại cho các tiêu chuẩn khác. Các sản phẩm Raycus có công suất cực cao từ 20 kW đến 60 kW, có lõi sợi 100 μm đến 150 μm, không thỏa hiệp bất kỳ tiêu chuẩn nào, ngay cả khi tăng chiều dài cáp hoặc công suất. Cấu hình cáp tiêu chuẩn cho nguồn laser Raycus chất lượng cao là 20 m đến 40 m và có thể được tùy chỉnh để có chiều dài dài hơn.
Đạt được các tiêu chuẩn cao hơn, được xây dựng dựa trên nhiều năm tích lũy kỹ thuật
Để đạt được các tiêu chuẩn cao hơn, Raycus đã dựa vào nhiều năm tích lũy kỹ thuật và đạt được một loạt bước đột phá kể từ năm 2021. Chúng bao gồm những tiến bộ trong công nghệ kiểm soát chất lượng chùm tia, kiểm soát chủ động công nghệ góc phân kỳ (ký hiệu là "A") và công nghệ triệt tiêu phi tuyến ( được chỉ định là "S").
Hình 6: So sánh trước và sau khi kiểm soát chất lượng chùm tia
Hình 7: So sánh trước và sau khi điều khiển chủ động góc phân kỳ
Hình 8: Lưới nghiêng xếp tầng để ngăn chặn SRS
Công nghệ triệt tiêu phi tuyến (Mã nội bộ Raycus S, Ngăn chặn SRS)
Bộ triệt Raman hoạt động bằng cách lọc các hạt Raman do mô-đun tạo ra thông qua các cách tử Bragg nghiêng, ngăn chặn sự khuếch đại của các hạt Raman ở phần truyền tải điện không nguồn, đồng thời cách ly phần truyền tải điện và đường quang bên ngoài khỏi phản hồi Raman đến mô-đun. Tuy nhiên, hiện nay có một số vấn đề nhất định với cách tử Raman. Để đạt được băng thông bộ lọc sâu, cần có tốc độ chirp lớn và độ dài lớn. Điều này đòi hỏi độ khó và chi phí khắc cao hơn đáng kể, trong khi việc tăng tỷ lệ bộ lọc đòi hỏi phải tăng độ sâu điều chỉnh, điều này có thể dẫn đến tăng tổn thất và thậm chí ảnh hưởng đến chất lượng chùm tia.
Do đó, Raycus, dựa trên những nhược điểm trên, đã áp dụng cách tử nghiêng xếp tầng. Bằng cách kết nối nối tiếp hai cách tử nghiêng, có thể đạt được hiệu ứng lọc rộng hơn và chi phí thấp hơn, nhờ đó duy trì được độ phi tuyến tính thấp của mô-đun.
Hình 9: Bộ triệt tiêu Raman xếp tầng với cách tử kép
Hệ thống tiêu chuẩn cao hơn, mang lại kết quả ứng dụng tuyệt vời
Kể từ khi giới thiệu nguồn laser 60 kW vào năm 2023, Raycus đã thu hút được sự chú ý đáng kể trên thị trường nhờ những ưu điểm cắt vượt trội. So sánh tốc độ cắt đối với thép không gỉ có độ dày khác nhau giữa các nguồn laser 60 kW, 40 kW và 30 kW cho thấy ưu điểm vượt trội của nguồn laser 60 kW, đặc biệt đối với các tấm thép không gỉ có độ dày trên 50 mm. Cảnh quay thực tế về nguồn laser 60 kW cắt thép không gỉ dày 70 mm và 125 mm cho thấy hiệu suất cắt vượt trội của nó.
Hình 10: So sánh tốc độ cắt của các nguồn Laser 60 kW, 40 kW và 30 kW trên Thép không gỉ
Dẫn đầu và thiết lập chuẩn mực: Phát triển chất lượng cao các nguồn laser công suất cực cao
Khi chúng ta bước vào năm 2023, Raycus tin rằng sự phát triển của các nguồn laser sợi quang công nghiệp không chỉ đơn thuần là tăng công suất—Raycus đã đạt được nguồn laser 100 kW vào năm 2021. Sự phát triển trong tương lai của các nguồn laser trên một megawatt sẽ tập trung vào việc cải thiện toàn diện chất lượng nguồn laser . Raycus vẫn cam kết mang lại những đột phá kỹ thuật và đổi mới sản phẩm, tích cực tạo ra hệ thống chất lượng tiêu chuẩn cao hơn, cung cấp các sản phẩm nguồn laser sợi quang chất lượng cao cho khách hàng toàn cầu và thúc đẩy sự phát triển chất lượng cao của các nguồn laser sản xuất trong nước.