Ласерско заварување на бакарни материјали: Син ласер наспроти зелен ласер

Ласерското заварување е нова високоефикасна техника на обработка. Процесот на ласерска обработка е резултат на интеракцијата помеѓу специфичен зрак на енергија и материјалот. Материјалите генерално се категоризираат на метали и неметали. Металните материјали вклучуваат челик, железо, бакар, алуминиум и нивните сродни легури, додека неметалните материјали вклучуваат стакло, дрво, пластика, ткаенина и кршливи материјали. Ласерското производство се применува во многу индустрии, но досега, неговата примена е првенствено во рамките на овие категории на материјали.

Ласерската индустрија треба да ги зајакне истражувањата за својствата на материјалите

Во Кина, брзиот развој на ласерската индустрија е поттикнат од големата побарувачка за апликации. Сепак, повеќето производители на ласерска опрема се фокусираат главно на интеракцијата помеѓу ласерскиот зрак и механичките компоненти, а некои размислуваат и за автоматизација на опремата. Недостасуваат истражувања за материјалите, како на пример одредување кои параметри на гредата се соодветни за различни материјали. Овој јаз во истражувањето значи дека некои компании развиваат нова опрема, но не можат да ги истражат нејзините нови примени. Многу ласерски компании имаат оптички и механички инженери, но малку инженери за материјали, што ја истакнува итната потреба од повеќе истражувања за својствата на материјалите.

Високата рефлективност на бакарот го промовира развојот на зелената и сината ласерска технологија

Кај металните материјали, ласерската обработка на челик и железо е добро истражена. Сепак, обработката на материјали со висока рефлективност, особено бакар и алуминиум, сè уште се истражува. Бакарот е широко користен во кабли, домашни апарати, потрошувачка електроника, електрична опрема, електронски компоненти и батерии поради неговата одлична топлинска и електрична спроводливост. И покрај долгогодишните напори, ласерската технологија се мачи да го обработи бакарот поради неговите својства.

Прво, бакарот има висока рефлективност, со стапка на рефлективност од 90% за вообичаениот инфрацрвен ласер од 1064 nm. Второ, одличната топлинска спроводливост на бакарот предизвикува брзо распрснување на топлината, што го отежнува постигнувањето на посакуваниот ефект на обработка. Трето, за обработка се потребни ласери со поголема моќност, што може да доведе до деформација на бакарот. Дури и ако заварувањето е завршено, дефектите и нецелосните заварувања се чести.

По години истражување, откриено е дека ласерите со пократки бранови должини, како што се зелените и сините ласери, се посоодветни за заварување на бакар. Ова го поттикна развојот на зелената и сината ласерска технологија.

Преминувањето од инфрацрвени ласери на зелени ласери со бранова должина од 532 nm значително ја намалува рефлективноста. Ласерот со бранова должина од 532 nm овозможува континуирано спојување на ласерскиот зрак со бакарниот материјал, стабилизирајќи го процесот на заварување. Ефектот на заварување на бакар со ласер од 532 nm е споредлив со оној на ласер од 1064 nm на челик.

Во Кина, комерцијалната моќност на зелените ласери достигна 500 вати, додека на меѓународно ниво достигна 3000 вати. Ефектот на заварување е особено значаен кај компонентите на литиумските батерии. Во последниве години, зеленото ласерско заварување на бакар, особено во новата енергетска индустрија, стана клучно.

Моментално, една кинеска компанија успешно разви целосно зелен ласер поврзан со влакна со излезна моќност од 1000 вати, значително проширувајќи ги потенцијалните апликации за заварување на бакар. Производот е добро прифатен на пазарот.

Во изминатите три години, новата сина ласерска технологија привлече внимание од индустријата. Сините ласери, со бранова должина од околу 450 nm, спаѓаат помеѓу ултравиолетовите и зелените ласери. Апсорпцијата на синиот ласер на бакар е подобра од зелениот ласер, намалувајќи ја рефлективноста под 35%.

Заварувањето со сино ласер може да се користи и за заварување со термичка спроводливост и за заварување со длабока пенетрација, постигнувајќи “заварување без прскање” и намалување на порозноста на заварувањето. Освен што го подобрува квалитетот, заварувањето на бакар со сино ласерско решение нуди и значителни предности во брзината, бидејќи е најмалку пет пати побрзо од заварувањето со инфрацрвен ласер. Ефектот постигнат со инфрацрвен ласер од 3000 вати може да се постигне со син ласер од 500 вати, со што значително се заштедува енергија и електрична енергија.

Производители на ласери кои развиваат сини ласери

Водечките производители на сини ласери се Laserline, Nuburu, United Winners, BWT и Han's Laser. Моментално, сините ласери ја прифаќаат технологијата на полупроводници поврзани со влакна, која малку заостанува во густината на енергијата. Затоа, некои компании развија двосновно композитно заварување за да постигнат подобри ефекти на заварување на бакар. Двозрачното заварување вклучува истовремено користење на сини ласерски зраци и инфрацрвени ласерски зраци за заварување на бакар, со внимателно прилагодени релативни позиции на двете точки на зракот за да се решат проблемите со висока рефлективност, а воедно да се обезбеди доволна густина на енергија.

Разбирањето на својствата на материјалите е клучно при примена или развој на ласерски технологии. Без разлика дали се користат сини или зелени ласери, и двата можат да ја зголемат апсорпцијата на бакарот од ласери, иако сините и зелените ласери со голема моќност во моментов се скапи. Се верува дека како што техниките за обработка созреваат и оперативните трошоци на сините или зелените ласери соодветно се намалуваат, побарувачката на пазарот навистина ќе се зголеми.

Ефикасно ладење за сини и зелени ласери

Сините и зелените ласери генерираат значителна топлина за време на работата, што бара робусни решенија за ладење. TEYU Chiller, водечки производител на ладилници  Со 22 години искуство, нуди прилагодени решенија за ладење за широк спектар на индустриски и ласерски апликации. Нашата CWFL серија ладилници за вода  се специјално дизајнирани да понудат прецизно и ефикасно ладење за системи со фибер ласер, вклучувајќи ги и оние што се користат во процесите со сини и зелени ласерски процеси. Со разбирање на уникатните барања за ладење на ласерската опрема, испорачуваме моќни и сигурни ладилници за подобрување на продуктивноста и заштита на опремата. 

TEYU Chiller останува посветен на тоа да остане на чело на технологијата за ласерско ладење. Постојано ги следиме трендовите и иновациите во индустријата кај сините и зелените ласери, поттикнувајќи технолошки напредок за поттикнување на нова продуктивност и забрзување на производството на иновативни ладилници за да ги задоволиме еволуирачките потреби за ладење на ласерската индустрија.