锐科的万瓦激光器如何做到小纤芯大功率,加工速度提升10%?
时间:2020-08-20来源:原创文章

企业为什么选择万瓦级激光加工设备?还用说,当然是在加工效果相同的情况下,要求更快的加工速度。加工速度更快,意味着赚钱能力更强!今天就给大家说说加工速度与激光器的关系。

决定加工速度的关键因素是高光束质量,那么更高光束质量,便是核心光源激光器企业要面临的技术挑战。

理论上,光束质量BPP的值越小,代表其功率密度越高,光束的穿透能力也就越强。BBP=θ×ω,θ为发散角,ω为束腰半径。而ω与输出光纤芯径成正比关系,也就是说,在发散角θ一定的情况下,光纤芯径越小,其光束质量BPP(或M²)的值也越小。因此,为提高光束质量,激光器制造在不断追求采用更小芯径的光纤。

 

 

 

万瓦级激光器做到小纤芯三大难点

激光在光纤激光器中的传输路径

 

难点一:实现小纤芯高功率的单元模块●●

单元模块功率提升的同时减小纤芯直径会提高传输激光的能量密度,但当传输的激光功率达到一定阈值时,则会产生非线性效应,增加传输损耗,影响最终输出光束的光束质量,同时降低器件的安全性和稳定性。

锐科新一代高功率小纤芯单元模块技术,在非线性效应、模式劣化、大模场高吸收增益光纤等技术方面的研究积累,使其在实现高功率单元模块输出同时,能够进一步减小其光纤的纤芯。

 

难点二:提高光纤合束器的最大承受功率●●

高功率传输下的热效应积累会严重影响光纤合束器的可靠性,而更小纤芯的热效应更为明显,因此如何提升合束器的最大承受功率是合束制作的难点之一。

锐科采用成熟的大功率光纤束拉锥技术,使多根中等功率的光纤激光耦合进一根光纤中输出,获得更大功率的同时,减少热效应,并保证光束质量不受影响。锐科在实现大功率小纤芯光纤合束器方面具有显著的技术优势,并已取得发明专利和实用新型专利。

 

难点三:升级高功率传输组件技术●●

对于更高功率更小纤芯的激光器来说,高功率输出光缆在正向出光以及使用过程中产生的反馈光使得输出光缆输出头内部发热问题也难以解决,因此对输出光缆内部的水冷散热技术的研究尤为迫切。除此之外,传输光纤与端帽处理技术,端帽的镀膜技术以及端帽损伤阈值等问题,也是实现小纤芯高功率输出的关键。

锐科采用高损伤阈值的小纤芯传输光纤技术以及端帽技术,确保了小纤芯输出光纤光缆的研发与制造,也是保证锐科大功率光纤激光器能够实现小纤芯输出的关键。

 

锐科激光器纤芯大小介绍

4kW-20kW标准机型输出纤芯大小为100μm;(其他芯径200/300/400/600μm可定制)

30kW标准机型输出纤芯大小为200μm,可以做到150μm

1500W/2000W/3000W标准机型输出纤芯为50μm,其他芯径可定制。

1000W及以下标准机型输出纤芯为25μm,为客户定制过14μm,其他芯径可定制。

锐科的合束技术及光纤品质的优势,使锐科高功率产品的纤芯芯径更小,如20kW锐科纤芯做到100μm, 领先于国内其他品牌。根据客户现场实测显示,锐科20kW激光器,在空气切割不锈钢和碳钢的情况下,切割速度比150μm纤芯的其他产品平均高10%, 这意味着可以为加工企业每天增产10%,想想这10%一年能为你增收多少!