産業用半導体レーザーとその可能性

ファイバーレーザーは間違いなく “星” 過去 10 年間で、産業用レーザーの中でも特に大きな応用範囲と急速な成長を遂げてきました。 ある意味では、ファイバーレーザーの発展は半導体レーザーの発展、特に半導体レーザーの国内化の結果です。 ご存知のとおり、レーザー チップ、ポンピング ソース、および一部のコア コンポーネントは、実際には半導体レーザーです。 しかし、今日この記事では、部品として使用されるものの代わりに、工業製造で使用される半導体レーザーについてお話します。 

半導体レーザー - 有望な技術

電気光変換効率に関して言えば、固体 YAG レーザーと CO2 レーザーは 15% に達します。 ファイバーレーザーは30％に達し、産業用半導体レーザーは45％に達する可能性があります。 これは、同じパワーのレーザー出力の場合、半導体の方がエネルギー効率が高いことを示唆しています。 エネルギー効率はコスト削減を意味し、ユーザーにとってコスト削減につながる製品は人気が出る傾向があります。 そのため、多くの専門家は半導体レーザーが大きな可能性を秘めた有望な未来を持っていると考えている。 

産業用半導体レーザーは、直接出力と光ファイバ結合出力に分類できます。 直接出力の半導体レーザーは長方形の光線を生成しますが、反射や埃の影響を受けやすいため、価格が比較的安価です。 光ファイバ結合出力の半導体レーザーは、光線が円形となるため、後方反射や埃の問題の影響を受けにくくなります。 さらに、ロボットシステムに統合して柔軟な処理を実現できます。 その価格はより高価です。 現在、世界の産業用高出力半導体レーザーメーカーには、DILAS、Laserline、Panasonic、Trumpf、Lasertel、nLight、Raycus、Maxなどが含まれます。 

半導体レーザーは幅広い用途がある

切断にはファイバーレーザーの方が優れているため、半導体レーザーはあまり使用されません。 半導体レーザーは、マーキング、金属溶接、クラッディング、プラスチック溶接に広く使用されています。 

レーザーマーキングに関しては、20W以下の半導体レーザーを使用してレーザーマーキングを行うことが一般的になってきました。 金属にも非金属にも作用します 

レーザー溶接やレーザークラッディングにおいても半導体レーザーが重要な役割を果たしています。 フォルクスワーゲンやアウディの白い車体では、半導体レーザーを使って溶接を行っているのをよく見かけます。 これらの半導体レーザーの一般的なレーザー出力は 4KW と 6KW です。 一般的な鉄鋼溶接も半導体レーザーの重要な用途です。 さらに、半導体レーザーはハードウェア加工、造船、輸送の分野でも優れた成果を上げている。 

レーザークラッディングはコア金属部品の補修・改修に利用できるため、重工業や土木機械でよく利用されています。 ベアリング、モーターローター、油圧シャフトなどのコンポーネントは、ある程度の摩耗が生じます。 交換は解決策になるかもしれませんが、多額の費用がかかります。 しかし、レーザークラッディング技術を使用してコーティングを追加し、元の外観を復元するのが最も経済的な方法です。 そして半導体レーザーは、レーザークラッディングにおいて最も好ましいレーザー光源であることは間違いない。 

半導体レーザー用プロ仕様冷却装置

半導体レーザーはコンパクトな設計で、高出力範囲であるため、装備された工業用水冷却システムの冷却性能に非常に厳しい要求が課せられます。 S&Teyu は高品質の半導体レーザー空冷式水チラーを提供できます。 CWFL-4000 および CWFL-6000 空冷式水チラーは、それぞれ 4KW 半導体レーザーおよび 6KW 半導体レーザーのニーズに適合します。 これら 2 つのチラー モデルはどちらもデュアル回路構成で設計されており、長時間の動作が可能です。 Sについてもっと知る&Teyu半導体レーザー水チラー https://www.teyuchiller.com/ファイバーレーザーチラー_c2