Về trạng thái hoạt động, laser chủ yếu được phân loại thành laser xung và laser sóng liên tục CW, trong khi một loại laser khác được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây là laser sóng bán liên tục QCW. Bây giờ chúng ta hãy tập trung vào laser sóng gần như liên tục QCW không quen thuộc.
1, Nguyên tắc của laser QCW
Laser QCW là tên viết tắt của tiếng Anh "Quasi Continent Wave". Đó là một loại laser bán dẫn có thể đạt được đầu ra liên tục gần đúng. Nó được sản xuất lần đầu tiên bởi Giáo sư Clauda A. Swenberg của Đại học Chester vào năm 1974. Tia laser QCW áp dụng chế độ làm đầy độc đáo để đạt được công suất laser liên tục, mang lại những khả năng mới cho nghiên cứu công nghệ laser. Do được coi là một công nghệ rất quan trọng và đáng tin cậy đối với laser bán dẫn, nó nhanh chóng được ứng dụng trong các lĩnh vực công nghệ cuối ứng dụng khác nhau.
Sự khác biệt giữa laser QCW và laser truyền thống là nó sử dụng công nghệ làm đầy trạng thái rắn, giúp thay đổi đáng kể đường cong LI (lưu ý: cường độ laser và đường cong dòng điện), nghĩa là độ dốc của đường cong giảm đáng kể. Do chế độ làm đầy đặc biệt này, laser QCW có thể đạt được công suất đầu ra tương đối ổn định trong một khoảng thời gian, cho phép người dùng đạt được công suất đầu ra ổn định, tương tự như laser liên tục.
Laser QCW có nhiều ưu điểm, đặc biệt là công suất cao, hiệu quả cao và chất lượng chùm tia tuyệt vời, cũng như các ưu điểm như kích thước nhỏ và chi phí thấp, có thể đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng khác nhau. Mặt khác, chi phí tiêu thụ năng lượng của tia laser của nó thấp hơn so với các loại laser khác, đặc biệt là so với laser YAG truyền thống, có thể đáp ứng yêu cầu kinh tế.
Laser QCW là loại laser mạnh mẽ, đáng tin cậy và thiết thực có thể được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau để đáp ứng các yêu cầu của khách hàng. Nó cung cấp cho các nhà nghiên cứu khả năng phát triển mới và cũng mang lại những cải tiến có lợi cho công nghệ laser.
Laser sợi quang gần như liên tục (QCW) có thể hoạt động ở cả chế độ xung và liên tục (CW), do đó, một tia laser duy nhất có thể xử lý các tác vụ xử lý khác nhau mà trước đây cần hai tia laser khác nhau để hoàn thành. Do đó, nó cũng có nhiều lợi thế xử lý hơn. Dưới đây, chúng tôi sẽ phân tích những lợi thế xử lý của laser QCW thông qua các trường hợp xử lý trong một số ngành công nghiệp.
2, Sau đây sẽ cung cấp giải thích chi tiết từ phía ứng dụng
1) Ngành công nghiệp điện tử 3C (Lấy hàn điểm laser của phích cắm cáp sạc iPhone làm ví dụ)
Trường hợp ứng dụng: Hàn điểm laser của phích cắm sản phẩm 3C cho điện thoại di động, PAD, cáp sạc máy tính, v.v.;
Yêu cầu ứng dụng: {{0}}}. Hàn điểm laser thép không gỉ 3mm trên bề mặt thép không gỉ, với đường kính điểm hàn nhỏ hơn 0,1mm;
Phân tích ứng dụng: So với hàn điểm laser YAG, hàn điểm laser QCW nhỏ hơn, bề ngoài phẳng hơn và phù hợp hơn để hàn laser các phích cắm nhỏ.
2) Hàn điểm laser của dải linh kiện điện tử
Trường hợp ứng dụng: giữa mỗi cuộn băng cần có hàn laze, sau đó băng hàn đồng đỏ được ép để tạo thành các linh kiện điện tử 3C;
Yêu cầu ứng dụng: 0.2mm laser dải đồng được hàn với nhau, hàn xuyên thấu hoàn toàn, không biến dạng;
Phân tích ứng dụng: vật liệu đồng có hệ số phản xạ cao và laser QCW, có năng lượng xung đơn lớn và công suất cực đại cao, có hiệu ứng hàn laser tốt nhất. Năng lượng đầu ra của laser YAG không tốt, vì vậy nó không phù hợp để hàn laser các vật liệu mỏng có độ phản chiếu cao.
3) Cắt laser chính xác bằng gốm
Trường hợp ứng dụng: Cắt laser chính xác chất nền gốm mạch;
Yêu cầu ứng dụng: cắt gốm 0.5mm, không có xỉ ở đáy, không có vết nứt ở các cạnh và nhẵn;
Phân tích ứng dụng: Công suất cực đại của laser QCW cao và so với cắt laser liên tục, nhiệt lượng tỏa ra nhỏ hơn và gốm ít bị nứt do nhiệt hơn.
4) Hàn điểm laser của nắp điện cực pin lithium
Trường hợp ứng dụng: Hàn điểm laser của nắp điện cực pin lithium hình trụ như 18650 cho pin điện ô tô;
Yêu cầu ứng dụng: 0.2mm điểm laser trên nắp điện cực bằng thép không gỉ được hàn vào miếng đệm nhôm;
Phân tích ứng dụng: So với laser YAG, laser QCW có năng lượng đầu ra đồng đều và ổn định hơn, kiểm soát năng lượng tốt hơn và phù hợp hơn cho hàn điểm laser trên vật liệu có thành mỏng mịn.
5) Hàn điểm laser tai pin lithium điện
Trường hợp ứng dụng: Hàn điểm laser của điện cực pin lithium vuông cho năng lượng ô tô;
Yêu cầu ứng dụng: {{0}}.1mm điểm hàn laze vấu điện cực niken vào vỏ nhôm 0,1mm, hàn chắc chắn;
Phân tích ứng dụng: So với laser YAG, laser QCW có năng lượng đầu ra đồng đều và ổn định hơn, kiểm soát năng lượng tốt hơn và phù hợp hơn cho hàn điểm laser trên vật liệu có thành mỏng.
6) Hàn laser các phụ kiện y tế chính xác
Trường hợp ứng dụng: hàn laze trụ phụ kiện chính xác y tế với nắp trên của phụ kiện;
Yêu cầu ứng dụng: {{0}}.Trụ hợp kim titan 2mm được hàn bằng laze vào nắp hợp kim titan 0,2mm, yêu cầu phải chắc chắn và không bị đen;
Phân tích ứng dụng: Laser QCW có một điểm nhỏ và khả năng kiểm soát năng lượng chính xác, khiến nó phù hợp để hàn các phụ kiện y tế chính xác.
3, Ưu điểm của laser QCW
1) Laser QCW có khối lượng nhỏ và khả năng tương thích đa dạng, có thể thay thế trực tiếp các sản phẩm truyền thống trên thị trường và được sử dụng trực tiếp. Nó cũng dễ dàng kết nối và có thể được áp dụng trong các tình huống ngoại tuyến;
2) Laser QCW=Laser xung cộng với laser liên tục, có thể chuyển đổi giữa chế độ xung và chế độ liên tục, đồng thời xử lý các tác vụ xử lý của hai loại laser khác nhau trước đó cùng một lúc;
3) Laser QCW có các đặc tính của giá trị cực đại và công suất xung cao, và công suất cực đại của nó có thể đạt gấp 10 lần công suất trung bình khi hoạt động ở chế độ liên tục; Độ ổn định cao của năng lượng xung, độ dao động của độ ổn định năng lượng xung Nhỏ hơn hoặc bằng 2%, thích hợp cho các cảnh hàn laser chính xác;
4) Laser QCW có thể chọn chế độ chùm tia và đường kính lõi sợi quang theo các yêu cầu ứng dụng khác nhau (hàn laser, cắt laser) và có sẵn nhiều loại đường kính lõi đầu ra để lựa chọn, phù hợp với các tình huống ứng dụng khác nhau;
5) Laser QCW có thể thay thế laser bơm đèn (YAG) truyền thống. Laser QCW=Laser Nd: YAG (khoan cộng với hàn) cộng với laser sợi quang (cắt).