Nové QCW vláknové lasery s vysokou energií v pulsu

Do nedávné doby bylo bodové svařování a vrtání s minimální tepelně ovlivněnou zónou doménou pulsních lampami buzených pevnolátkových (FLPSS – Flash Lamp-Pumped Solid State) Nd:YAG laserů. Novou progresivní technologií jsou v tomto směru tzv. kvazi-kontinuálních (QCW) vláknové lasery s vysokou energií v pulsu, které nedávno uvedla na trh firma IPG Photonics – světová jednička v oblasti výkonných vláknových laserů.

QCW vláknové lasery mají potenciál způsobit průlom v oblasti laserového bodového svařování a vrtání, podobně jako vysoce výkonné (multi kW) kontinuální vláknové lasery znamenaly průlom v oblasti laserového řezání a svařování.

QCW versus klasický LPSS Nd:YAG laser

QCW vláknové lasery jsou velmi efektivní, jejich konverzní účinnost elektrické energie na optickou dosahuje až ~30 % a proto je stačí chladit vzduchem. Naopak efektivita LPSS Nd:YAG laserů je výrazně nižší (konverzní účinnosti pouze ~3%). Další výhodou QCW laserů jsou až 4× nižší prostorové nároky, kompaktnost, vynikající stabilita energie v pulsu, vynikající kvalita laserového svazku a zejména bezúdržbovost systému (vláknové lasery z principu neobsahují žádné komponenty, které by potřebovaly pravidelnou výměnu). U LPSS Nd:YAG laserů se naopak musí pravidelně měnit budicí lampy (~1000 h) a provádět pravidelná údržba (ladění rezonátoru, optické dráhy apod.).

Základní parametry, aplikace a použití

Efektivní buzení QCW laseru pomocí pulsních laserových diod umožňuje dosáhnout energie v pulsu v řádu několika Joulů, délka pulsu je od 0,2 do 20 ms a průměrný výstupní výkon >1 kW. Tyto parametry jsou vhodné pro laserové bodové svařování, vrtání a také řezání.
Aktuálně jsou dostupné QCW vláknové lasery se špičkovým výkonem v pulsu od 750 W do 1,5 kW (řada YLR). Nabízené modely mají vynikající stabilitu energie v pulsu v rámci celého dynamického rozsahu výkonu (stabilita ±0,5 %). Výborná je také kvalita výstupního svazku (faktor M2=1,1). Napájení je jednofázové (230 VAC) a celý laser je kompletně integrován do 4U vysokého 19“ racku.
Délka a energie pulsu QCW laserů je velmi podobná jako v případě LPSS Nd:YAG laserů. Praxe a výsledky testů ukazují, že i výsledky svařování jsou si velmi podobné.
V pulsním režimu je QCW laser ideální pro bodové a průběžné svařování a také vrtání. Nicméně QCW laser může pracovat také v kontinuálním režimu, který umožňuje kvalitní laserové řezání a dělá tak z tohoto typu laseru universální aplikační nástroj.
Integrátoři a výrobci tak nyní mají při volbě laserového zdroje novou alternativu v podobě QCW laserů, které jsou cenově efektivnějším řešením nabízejícím současně další výhody jako je vyšší účinnost, jednoduchost, dlouhá životnost a bezúdržbovost.
Dodavatelem těchto laserů v ČR a SK je firma LAO – průmyslové systémy, s.r.o..

Ing. Miroslav Novák
LAO – průmyslové systémy, s.r.o.

www.lao.cz
 

KINALI – nižší výrobní náklady, kvalita bez kompromisů
e-SALON 2026 – veletrh elektromobility, Letňany 12.–15. 11.
Obal roku

Související články

Technologie laserového svařování plastů od společnosti MediCom

Průmyslová divize společnosti Medicom a.s. se věnuje laserovým technologiím již čtvrt století. První svařovací laser řady AWW určené ke svařování plastových dílů byl vyroben...

Leonardo technology vytváří laserové robotické stanice s roboty KUKA

Laserové svařování plastů se stalo pokrokovou a důležitou průmyslově používanou technologií v posledním desetiletí. Pokračující rozvoj nových laserů s vlnovou délkou ve viditelném spektru...

Svařování plastových čoček světel laserem

AMPER 2014 – Hala V, stánky 1.06 a 1.23 Svařování laserem je velmi rychlé, paprsek lze nasměrovat přesně na definované místo a proto opakování procesu...