Lasersko zavarivanje bakrenih materijala: Plavi laser VS Zeleni laser

Lasersko zavarivanje je nova visokoefikasna tehnika obrade. Proces laserske obrade rezultat je interakcije između specifičnog snopa energije i materijala. Materijali se obično dijele na metale i nemetale. Metalni materijali uključuju čelik, željezo, bakar, aluminij i njihove srodne legure, dok nemetalni materijali uključuju staklo, drvo, plastiku, tkaninu i krhke materijale. Laserska proizvodnja se primjenjuje u mnogim industrijama, ali do sada je njena primjena prvenstveno unutar ovih kategorija materijala.

Laserska industrija treba ojačati istraživanje svojstava materijala

U Kini, brzi razvoj laserske industrije potaknut je velikom potražnjom za primjenama. Međutim, većina proizvođača laserske opreme fokusira se uglavnom na interakciju između laserskog snopa i mehaničkih komponenti, a neki razmatraju i automatizaciju opreme. Nedostaje istraživanja o materijalima, kao što je određivanje koji su parametri snopa pogodni za različite materijale. Ovaj nedostatak u istraživanju znači da neke kompanije razvijaju novu opremu, ali ne mogu istražiti njene nove primjene. Mnoge laserske kompanije imaju optičke i mašinske inženjere, ali malo inženjera za nauku o materijalima, što naglašava hitnu potrebu za više istraživanja svojstava materijala.

Visoka reflektivnost bakra potiče razvoj zelene i plave laserske tehnologije

U metalnim materijalima, laserska obrada čelika i željeza je dobro istražena. Međutim, obrada materijala s visokom reflektivnošću, posebno bakra i aluminija, još uvijek se istražuje. Bakar se široko koristi u kablovima, kućanskim aparatima, potrošačkoj elektronici, električnoj opremi, elektroničkim komponentama i baterijama zbog svoje odlične toplinske i električne provodljivosti. Uprkos dugogodišnjim naporima, laserska tehnologija se muči s obradom bakra zbog njegovih svojstava.

Prvo, bakar ima visoku reflektivnost, sa stopom reflektivnosti od 90% za uobičajeni infracrveni laser od 1064 nm. Drugo, odlična toplotna provodljivost bakra uzrokuje brzo odvođenje toplote, što otežava postizanje željenog efekta obrade. Treće, za obradu su potrebni laseri veće snage, što može dovesti do deformacije bakra. Čak i ako je zavarivanje završeno, defekti i nepotpuni zavari su uobičajeni.

Nakon godina istraživanja, utvrđeno je da su laseri s kraćim valnim dužinama, poput zelenog i plavog lasera, pogodniji za zavarivanje bakra. To je podstaklo razvoj tehnologije zelenih i plavih lasera.

Prelazak sa infracrvenih lasera na zelene lasere sa talasnom dužinom od 532 nm značajno smanjuje reflektivnost. Laser talasne dužine od 532 nm omogućava kontinuirano spajanje laserskog snopa sa bakarnim materijalom, stabilizujući proces zavarivanja. Efekat zavarivanja bakra laserom od 532 nm uporediv je sa efektom lasera od 1064 nm na čeliku.

U Kini je komercijalna snaga zelenih lasera dostigla 500 vati, dok je na međunarodnom nivou dostigla 3000 vati. Efekat zavarivanja je posebno značajan kod komponenti litijumskih baterija. Posljednjih godina, zeleno lasersko zavarivanje bakra, posebno u industriji nove energije, postalo je istaknuto.

Trenutno je kineska kompanija uspješno razvila potpuno optički spregnuti zeleni laser snage 1000 vati, što značajno proširuje potencijalne primjene za zavarivanje bakra. Proizvod je dobro prihvaćen na tržištu.

U protekle tri godine, nova tehnologija plavog lasera privukla je pažnju industrije. Plavi laseri, s valnom dužinom od oko 450 nm, nalaze se između ultraljubičastih i zelenih lasera. Apsorpcija plavog lasera na bakru je bolja od zelenog lasera, smanjujući reflektivnost ispod 35%.

Plavo lasersko zavarivanje može se koristiti i za termičko provodljivo zavarivanje i za duboko prodiranje, postižući “zavarivanje bez prskanja” i smanjenje poroznosti zavara. Osim poboljšanja kvalitete, plavo lasersko zavarivanje bakra nudi i značajne prednosti u brzini, budući da je najmanje pet puta brže od infracrvenog laserskog zavarivanja. Efekat postignut infracrvenim laserom od 3000 vati može se postići plavim laserom od 500 vati, što značajno štedi energiju i struju.

Proizvođači lasera koji razvijaju plave lasere

Vodeći proizvođači plavih lasera uključuju Laserline, Nuburu, United Winners, BWT i Han's Laser. Trenutno, plavi laseri usvajaju tehnologiju poluprovodnika spojenih vlaknima, koja neznatno zaostaje u gustoći energije. Stoga su neke kompanije razvile dvostruko snopno kompozitno zavarivanje kako bi postigle bolje efekte zavarivanja bakra. Dvostruko zavarivanje uključuje istovremenu upotrebu plavih laserskih zraka i infracrvenih laserskih zraka za zavarivanje bakra, s pažljivo podešenim relativnim položajima dvije tačke snopa kako bi se riješili problemi visoke refleksije, a istovremeno osigurala dovoljna gustina energije.

Razumijevanje svojstava materijala je ključno prilikom primjene ili razvoja laserskih tehnologija. Bez obzira da li se koriste plavi ili zeleni laseri, oba mogu poboljšati apsorpciju lasera bakrom, iako su plavi i zeleni laseri velike snage trenutno skupi. Vjeruje se da će, kako se tehnike obrade budu razvijale i operativni troškovi plavih ili zelenih lasera se budu shodno smanjivali, potražnja na tržištu zaista porasti.

Efikasno hlađenje za plave i zelene lasere

Plavi i zeleni laseri generiraju značajnu toplinu tokom rada, što zahtijeva robusna rješenja za hlađenje. TEYU Chiller, vodeći proizvođač rashladnih uređaja  Sa 22 godine iskustva, pruža prilagođena rješenja za hlađenje za širok spektar industrijskih i laserskih primjena. Naša CWFL serija hladnjaci vode  su posebno dizajnirani da ponude precizno i efikasno hlađenje za sisteme vlaknastih lasera, uključujući one koji se koriste u plavim i zelenim laserskim procesima. Razumijevajući jedinstvene zahtjeve hlađenja laserske opreme, isporučujemo snažne i pouzdane rashladne uređaje za povećanje produktivnosti i zaštitu opreme. 

TEYU Chiller ostaje posvećen tome da ostane u samom vrhu tehnologije laserskog hlađenja. Neprestano pratimo trendove i inovacije u industriji plavih i zelenih lasera, potičući tehnološki napredak kako bismo potaknuli novu produktivnost i ubrzali proizvodnju inovativnih hladnjaka koji će zadovoljiti rastuće zahtjeve za hlađenjem u laserskoj industriji.