Ласерско заваривање бакарних материјала: плави ласер наспрам зеленог ласера

Ласерско заваривање је нова високоефикасна техника обраде. Процес ласерске обраде је резултат интеракције између специфичног снопа енергије и материјала. Материјали се генерално деле на метале и неметале. Метални материјали укључују челик, гвожђе, бакар, алуминијум и њихове сродне легуре, док неметални материјали укључују стакло, дрво, пластику, тканину и крхке материјале. Ласерска производња се примењује у многим индустријама, али до сада је њена примена првенствено унутар ових категорија материјала.

Ласерска индустрија треба да ојача истраживање својстава материјала

У Кини, брзи развој ласерске индустрије је вођен великом потражњом за применама. Међутим, већина произвођача ласерске опреме се углавном фокусира на интеракцију између ласерског зрака и механичких компоненти, а неки разматрају и аутоматизацију опреме. Недостају истраживања о материјалима, као што је одређивање који параметри снопа су погодни за различите материјале. Ова празнина у истраживању значи да неке компаније развијају нову опрему, али не могу да истраже њене нове примене. Многе ласерске компаније имају инжењере оптике и машинства, али мало инжењера науке о материјалима, што истиче хитну потребу за већим истраживањем својстава материјала.

Висока рефлективност бакра подстиче развој зелене и плаве ласерске технологије

Код металних материјала, ласерска обрада челика и гвожђа је добро истражена. Међутим, обрада материјала са високом рефлексијом, посебно бакра и алуминијума, још увек се истражује. Бакар се широко користи у кабловима, кућним апаратима, потрошачкој електроници, електричној опреми, електронским компонентама и батеријама због своје одличне топлотне и електричне проводљивости. Упркос дугогодишњим напорима, ласерска технологија се мучила са обрадом бакра због његових својстава.

Прво, бакар има високу рефлективност, са стопом рефлективности од 90% за уобичајени инфрацрвени ласер од 1064 нм. Друго, одлична топлотна проводљивост бакра узрокује брзо расипање топлоте, што отежава постизање жељеног ефекта обраде. Треће, за обраду су потребни ласери веће снаге, што може довести до деформације бакра. Чак и ако је заваривање завршено, дефекти и непотпуни заварени спојеви су чести.

Након година истраживања, утврђено је да су ласери са краћим таласним дужинама, као што су зелени и плави ласери, погоднији за заваривање бакра. Ово је подстакло развој технологије зеленог и плавог ласера.

Прелазак са инфрацрвених ласера на зелене ласере са таласном дужином од 532 nm значајно смањује рефлективност. Ласер таласне дужине 532 nm омогућава континуирано повезивање ласерског зрака са бакарним материјалом, стабилизујући процес заваривања. Ефекат заваривања бакра ласером од 532 nm је упоредив са ефектом заваривања челика ласером од 1064 nm.

У Кини је комерцијална снага зелених ласера достигла 500 вати, док је на међународном нивоу достигла 3000 вати. Ефекат заваривања је посебно значајан код компоненти литијумских батерија. Последњих година, зелено ласерско заваривање бакра, посебно у новој енергетској индустрији, постало је врхунац.

Тренутно је једна кинеска компанија успешно развила потпуно оптички спрегнути зелени ласер са излазном снагом од 1000 вати, значајно проширујући потенцијалне примене за заваривање бакра. Производ је добро прихваћен на тржишту.

У протекле три године, нова технологија плавог ласера привукла је пажњу индустрије. Плави ласери, са таласном дужином од око 450 nm, налазе се између ултраљубичастих и зелених ласера. Апсорпција плавог ласера на бакру је боља од зеленог ласера, смањујући рефлективност испод 35%.

Плаво ласерско заваривање може се користити и за термичко проводљиво заваривање и за заваривање дубоким продирањем, постижући “заваривање без прскања” и смањење порозности завара. Поред побољшања квалитета, плаво ласерско заваривање бакра такође нуди значајне предности у брзини, будући да је најмање пет пута брже од инфрацрвеног ласерског заваривања. Ефекат постигнут инфрацрвеним ласером од 3000 вати може се постићи плавим ласером од 500 вати, значајно штедећи енергију и електричну енергију.

Произвођачи ласера који развијају плаве ласере

Водећи произвођачи плавих ласера укључују Laserline, Nuburu, United Winners, BWT и Han's Laser. Тренутно, плави ласери усвајају технологију полупроводника спрегнутих влакнима, која благо заостаје у густини енергије. Због тога су неке компаније развиле композитно заваривање са два снопа како би постигле боље ефекте заваривања бакра. Двоструко заваривање подразумева истовремену употребу плавих ласерских зрака и инфрацрвених ласерских зрака за заваривање бакра, са пажљиво подешеним релативним положајима два снопа како би се решили проблеми високе рефлективности, а истовремено обезбедила довољна густина енергије.

Разумевање својстава материјала је кључно приликом примене или развоја ласерских технологија. Без обзира да ли се користе плави или зелени ласери, оба могу побољшати апсорпцију ласера ​​бакра, иако су снажни плави и зелени ласери тренутно скупи. Верује се да ће, како се технике обраде буду развијале и оперативни трошкови плавих или зелених ласера ​​смањивали на одговарајући начин, потражња на тржишту заиста порасти.

Ефикасно хлађење за плаве и зелене ласере

Плави и зелени ласери генеришу значајну топлоту током рада, што захтева робусна решења за хлађење. TEYU Chiller, водећи произвођач чилера  Са 22 године искуства, пружа прилагођена решења за хлађење за широк спектар индустријских и ласерских примена. Наша CWFL серија чилери воде  су посебно дизајнирани да понуде прецизно и ефикасно хлађење за системе влакнастих ласера, укључујући оне који се користе у плавим и зеленим ласерским процесима. Разумевањем јединствених захтева за хлађење ласерске опреме, испоручујемо моћне и поуздане чилере за повећање продуктивности и заштиту опреме. 

ТЕЈУ Чилер остаје посвећен томе да остане у самом врху технологије ласерског хлађења. Континуирано пратимо трендове у индустрији и иновације у плавим и зеленим ласерима, подстичући технолошки напредак како бисмо подстакли нову продуктивност и убрзали производњу иновативних чилера који задовољавају сталне потребе за хлађењем у ласерској индустрији.