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TEYU Chiller ist weiterhin bestrebt, an der Spitze der Laserkühlungstechnologie zu bleiben. Wir beobachten kontinuierlich Branchentrends und Innovationen bei blauen und grünen Lasern und treiben technologische Fortschritte voran, um neue Produktivität zu fördern und die Produktion innovativer Kühler zu beschleunigen, um den sich entwickelnden Kühlanforderungen der Laserindustrie gerecht zu werden.
Das Laserschweißen ist eine aufstrebende hocheffiziente Bearbeitungstechnik. Der Prozess der Laserbearbeitung ist das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen einem bestimmten Energiestrahl und dem Material. Materialien werden im Allgemeinen in Metalle und Nichtmetalle eingeteilt. Zu den Metallmaterialien gehören Stahl, Eisen, Kupfer, Aluminium und die damit verbundenen Legierungen, während zu den Nichtmetallmaterialien Glas, Holz, Kunststoff, Stoff und spröde Materialien gehören. Die Laserfertigung wird in vielen Branchen eingesetzt, bislang liegt ihr Einsatz jedoch vor allem in diesen Materialkategorien.
Die Laserindustrie muss die Forschung zu Materialeigenschaften verstärken
In China wird die rasante Entwicklung der Laserindustrie durch eine große Nachfrage nach Anwendungen vorangetrieben. Die meisten Hersteller von Lasergeräten konzentrieren sich jedoch hauptsächlich auf die Interaktion zwischen dem Laserstrahl und den mechanischen Komponenten, wobei einige auch über die Automatisierung der Geräte nachdenken. Es mangelt an Materialforschung, etwa der Frage, welche Strahlparameter für unterschiedliche Materialien geeignet sind. Diese Forschungslücke führt dazu, dass einige Unternehmen neue Geräte entwickeln, deren neue Anwendungen jedoch nicht erforschen können. Viele Laserunternehmen verfügen über Optik- und Maschinenbauingenieure, aber nur wenige Ingenieure für Materialwissenschaften, was den dringenden Bedarf an mehr Forschung zu Materialeigenschaften unterstreicht.
Das hohe Reflexionsvermögen von Kupfer fördert die Entwicklung der grünen und blauen Lasertechnologie
Bei Metallmaterialien ist die Laserbearbeitung von Stahl und Eisen gut erforscht. Die Verarbeitung hochreflektierender Materialien, insbesondere Kupfer und Aluminium, wird jedoch noch erforscht. Kupfer wird aufgrund seiner hervorragenden thermischen und elektrischen Leitfähigkeit häufig in Kabeln, Haushaltsgeräten, Unterhaltungselektronik, Elektrogeräten, elektronischen Bauteilen und Batterien verwendet. Trotz langjähriger Bemühungen hat die Lasertechnologie aufgrund seiner Eigenschaften Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von Kupfer.
Erstens hat Kupfer ein hohes Reflexionsvermögen, mit einem Reflexionsgrad von 90 % für den üblichen 1064-nm-Infrarotlaser. Zweitens führt die hervorragende Wärmeleitfähigkeit von Kupfer dazu, dass die Wärme schnell abgeführt wird, was es schwierig macht, den gewünschten Verarbeitungseffekt zu erzielen. Drittens sind für die Bearbeitung Laser mit höherer Leistung erforderlich, was zu einer Verformung des Kupfers führen kann. Selbst wenn die Schweißarbeiten abgeschlossen sind, kommt es häufig zu Mängeln und unvollständigen Schweißnähten.
Nach jahrelanger Forschung wurde festgestellt, dass Laser mit kürzeren Wellenlängen, wie zum Beispiel grüne und blaue Laser, besser zum Schweißen von Kupfer geeignet sind. Dies hat die Entwicklung der grünen und blauen Lasertechnologie vorangetrieben.
Durch die Umstellung von Infrarotlasern auf grüne Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm wird die Reflektivität deutlich reduziert. Der Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm ermöglicht eine kontinuierliche Ankopplung des Laserstrahls an das Kupfermaterial und stabilisiert so den Schweißprozess. Der Schweißeffekt auf Kupfer mit einem 532-nm-Laser ist vergleichbar mit dem eines 1064-nm-Lasers auf Stahl.
In China hat die kommerzielle Leistung grüner Laser 500 Watt erreicht, während sie international 3000 Watt erreicht hat. Der Schweißeffekt ist insbesondere bei Lithiumbatteriekomponenten von Bedeutung. In den letzten Jahren hat sich das grüne Laserschweißen von Kupfer, insbesondere in der neuen Energiebranche, zu einem Highlight entwickelt.
Derzeit hat ein chinesisches Unternehmen erfolgreich einen vollständig fasergekoppelten grünen Laser mit einer Leistung von 1000 Watt entwickelt und damit die Einsatzmöglichkeiten für das Kupferschweißen erheblich erweitert. Das Produkt wird vom Markt gut angenommen.
In den letzten drei Jahren hat die neue blaue Lasertechnologie die Aufmerksamkeit der Branche auf sich gezogen. Blaue Laser liegen mit einer Wellenlänge von etwa 450 nm zwischen ultravioletten und grünen Lasern. Die Absorption von blauem Laser auf Kupfer ist besser als die von grünem Laser, wodurch das Reflexionsvermögen auf unter 35 % sinkt.
Das Blaulaserschweißen kann sowohl zum Wärmeleitungsschweißen als auch zum Tiefschweißen eingesetzt werden, wodurch ein „spritzerfreies Schweißen“ erreicht und die Schweißporosität verringert wird. Neben der Qualitätsverbesserung bietet das Blaulaserschweißen von Kupfer auch erhebliche Geschwindigkeitsvorteile: Es ist mindestens fünfmal schneller als das Infrarotlaserschweißen. Der mit einem 3000-Watt-Infrarotlaser erzielte Effekt kann mit einem 500-Watt-Blaulaser erreicht werden, wodurch deutlich Energie und Strom gespart wird.
Laserhersteller, die blaue Laser entwickeln
Zu den führenden Herstellern von blauen Lasern gehören Laserline, Nuburu, United Winners, BWT und Han's Laser. Derzeit übernehmen blaue Laser den Weg der fasergekoppelten Halbleitertechnologie, der in der Energiedichte etwas hinterherhinkt. Daher haben einige Unternehmen das Zweistrahl-Verbundschweißen entwickelt, um bessere Kupferschweißeffekte zu erzielen. Beim Doppelstrahlschweißen werden zum Kupferschweißen gleichzeitig blaue Laserstrahlen und Infrarotlaserstrahlen verwendet, wobei die relativen Positionen der beiden Strahlpunkte sorgfältig angepasst werden, um Probleme mit hohem Reflexionsvermögen zu lösen und gleichzeitig eine ausreichende Energiedichte sicherzustellen.
Das Verständnis der Materialeigenschaften ist bei der Anwendung oder Entwicklung von Lasertechnologien von entscheidender Bedeutung. Unabhängig davon, ob blaue oder grüne Laser verwendet werden, können beide die Laserabsorption von Kupfer verbessern, obwohl blaue und grüne Hochleistungslaser derzeit kostspielig sind. Es wird davon ausgegangen, dass die Marktnachfrage mit zunehmender Reife der Verarbeitungstechniken und entsprechend sinkenden Betriebskosten für blaue oder grüne Laser stark ansteigen wird.
Effiziente Kühlung für blaue und grüne Laser
Blaue und grüne Laser erzeugen im Betrieb erhebliche Wärme, was robuste Kühllösungen erforderlich macht. TEYU Chiller, ein führender Hersteller von Kältemaschinen Mit 22 Jahren Erfahrung bietet das Unternehmen maßgeschneiderte Kühllösungen für eine Vielzahl von Industrie- und Laseranwendungen. Unsere CWFL-Serie Wasserkühler wurden speziell entwickelt, um eine präzise und effiziente Kühlung für Faserlasersysteme zu bieten, einschließlich derjenigen, die in blauen und grünen Laserprozessen eingesetzt werden. Da wir die besonderen Kühlanforderungen von Lasergeräten kennen, liefern wir leistungsstarke und zuverlässige Kühlgeräte, um die Produktivität zu steigern und die Geräte zu schützen.
TEYU Chiller ist weiterhin bestrebt, an der Spitze der Laserkühlungstechnologie zu bleiben. Wir beobachten kontinuierlich Branchentrends und Innovationen bei blauen und grünen Lasern und treiben technologische Fortschritte voran, um neue Produktivität zu fördern und die Produktion innovativer Kühler zu beschleunigen, um den sich entwickelnden Kühlanforderungen der Laserindustrie gerecht zu werden.
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