在4月份刚过去不久的“帜”引未来新品发布会上，锐科隆重推出了5款旗帜系列高端新品。今天小锐带来的正是可以用于清洗行业的P1000H高功率脉冲光纤激光器。
它相对于多模组的P1000高功率脉冲激光器体积减小了60%、重量减轻了40%以上。旗帜系列P1000H具有脉宽可调功能，频率范围较宽，单脉冲能量达100mJ，峰值功率达1MW，且具有较强的抗高反能力等诸多优势。为激光清洗领域又添一件效率和质量兼备的利器。
旗帜系列P1000H与常规P1000基本参数的对比
图1：旗帜系列P1000H(a)和P1000(b)
表1 两款激光器基本参数的对比
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项目 |
旗帜系列P1000H |
P1000 |
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功率 |
P≥1000W |
P≥1000W |
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脉宽 |
20ns-100ns可调 |
90ns-160ns不可调 |
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频率 |
10kHz-100kHz |
20kHz-50kHz |
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最大单脉冲能量 |
＞100mJ |
＞50mJ |
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纤芯直径 |
400um |
400um |
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纤芯类型 |
圆形 |
方形 |
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输出光缆长度 |
15m |
15m |
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光束参数乘积BPP |
＜25mm*mrad |
＜25mm*mrad |
目前，激光清洗最成熟的应用是激光清洗油漆、激光除锈、激光清洗积碳和油污等。由于旗帜系列P1000H的脉宽可调，频率选择范围大，单脉冲提高一倍至100mJ，根据试验结果可以确定旗帜系列P1000H基本覆盖了P1000的功能应用。它适用范围更广，在清洗模具、电池盒蓝膜、飞机蒙皮等应用领域的清洗效率更高。
P1000H脉冲光纤激光器的优势及其工艺应用
1. 脉宽可调
旗帜系列P1000H激光器具有5个脉冲宽度，分别是20ns(75-100kHz)、30ns(45-100kHz)、50ns(25-100kHz)、70ns(15-100kHz)和100ns(10-100kHz)。相对于旗帜系列P1000激光器，旗帜系列P1000H的适用性范围更广，针对不同的应用领域、材料可选择不同的脉宽频率，从而保证清洗的质量更高。
根据清洗的机制，清洗锈层的过程主要包括融化和汽化两种状态，因此选择大脉宽的工艺参数是比较有利的。图2(a)是旗帜系列P1000H清洗金属板锈层的应用，使用最大的脉宽进行试验，工艺参数表2所示。当清洗模具时，清洗的对象基本上是积碳、油污或者橡胶残留，如果选用脉宽较大，容易发生氧化，选用脉宽较小，容易损伤表面。因此，当清洗类似模具的样品时，选用适中的脉宽进行清洗，效果最好。图2(b)是清洗轮胎模具的应用，工艺参数如表3所示。而当清洗氧化层或者进行抛光时，选用小脉宽清洗，效果更佳。图2(c)是清洗氧化层同时抛光的应用，工艺参数如表4所示。
图2：清洗锈层(a)、清洗模具(b)和清洗氧化层(c)
表2 清洗金属锈层的工艺参数
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激光器 |
旗帜系列P1000H |
清洗方式 |
半自动 |
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功率 |
100% |
脉宽 |
100 |
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频率 |
10-20kHz |
线宽 |
40mm |
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振镜速度 |
4500mm/s |
场镜 |
160mm |
表3 清洗轮胎膜具的工艺参数
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激光器 |
旗帜系列P1000H |
清洗方式 |
手持 |
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功率 |
100% |
脉宽 |
50 |
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频率 |
25-40kHz |
线宽 |
50mm |
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振镜速度 |
5000mm/s |
场镜 |
210mm |
表4 清洗和抛光的工艺参数
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激光器 |
旗帜系列P1000H |
清洗方式 |
半自动 |
|
功率 |
95% |
脉宽 |
20 |
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频率 |
75kHz |
线宽 |
60mm |
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振镜速度 |
6000mm/s |
场镜 |
160/210mm |
2. 高的最大单脉冲能量
旗帜系列P1000H的最大单脉冲能量是100mJ，是P1000最大单脉冲能量的两倍。因此，在某些需要高的单脉冲的清洗应用中，旗帜系列P1000H具有较大的优势。
旗帜系列P1000H清洗动力电池盒表面的蓝膜，清洗效果如图3所示，工艺参数如表5所示，图3(a)是清洗前的电池盒，图3(b)是清洗后的电池盒，旗帜系列P1000H的清洗效率相比P1000提高了70%。旗帜系列P1000H清洗金属板表面的油漆，油漆是聚氯乙烯，厚度约为100μm，清洗效果如图4所示，工艺参数如表6所示，旗帜系列P1000H的清洗效率相比P1000提高了20%。
图3：清洗前(a)和后(b)的电池盒
图4：清洗前(a)和后(b)的油漆板
表5 清洗电池盒蓝膜的工艺参数
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激光器 |
旗帜系列P1000H |
清洗方式 |
半自动 |
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功率 |
100% |
脉宽 |
100ns |
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频率 |
10kHz |
线宽 |
52mm |
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振镜速度 |
2500mm/s |
场镜 |
160mm |
表6 清洗金属板表面油漆
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激光器 |
旗帜系列P1000H |
清洗方式 |
半自动 |
|
功率 |
100% |
脉宽 |
100ns |
|
频率 |
10kHz |
线宽 |
50mm |
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振镜速度 |
4000mm/s |
场镜 |
160mm |
3. 优秀的抗高反能力
旗帜系列P1000H配有光隔离器，相比P1000激光器，新型的旗帜系列P1000H可以在任何材料表面以及任何角度进行长时间的工作。这个优点不但拓宽了1000W脉冲激光器的应用范围，而且提高了1000W脉冲激光器的稳定性。
图5是旗帜系列P1000H清洗铜板表面油膜的应用，清洗过程中不用担心高反问题对激光器造成损伤，工艺参数如表7所示。
图5：清洗铜板表面的油膜
表7 清洗铜板表面的油膜
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激光器 |
旗帜系列P1000H |
清洗方式 |
半自动 |
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功率 |
95% |
脉宽 |
100ns |
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频率 |
20kHz |
线宽 |
60mm |
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振镜速度 |
7000mm/s |
场镜 |
160mm |
结语
不同的激光器和清洗方式有着各自的优势，而且激光清洗应用的行业和领域较多，根据具体的应用选择合适的激光器和清洗方式可以做到事半功倍。目前，1000W的脉冲激光器有两款旗帜系列P1000H和P1000。P1000工艺调整方便，操作简单，已经在很多场景中投入应用。旗帜系列P1000H因其具备体积更小、重量更轻、脉宽可调、单脉冲能量高以及优秀的抗高反能力，在激光清洗领域中的应用将潜力无限。
