Son yıllarda, lazer markalama alanında darbeli fiber lazerlerin uygulaması hızla gelişmiştir ve bunların arasında elektronik 3C ürünleri, makine, gıda, paketleme vb. alanlardaki uygulamalar çok kapsamlıdır.
Halihazırda, piyasada lazer markalamada kullanılan darbeli fiber lazer türleri arasında temel olarak Q-anahtarlı teknoloji ve MOPA teknolojisi yer almaktadır.MOPA (Master Oscillator Power-Amplifikatör) lazer, bir lazer osilatörün ve bir yükselticinin kademeli olarak bağlandığı bir lazer yapısını ifade eder.Endüstride MOPA lazeri, elektrik darbeleri ve bir fiber amplifikatör tarafından çalıştırılan yarı iletken bir lazer tohum kaynağından oluşan benzersiz ve daha "akıllı" bir nanosaniye darbeli fiber lazeri ifade eder."Zekası" esas olarak çıktı darbe genişliğine yansır, bağımsız olarak ayarlanabilir (aralık 2ns-500ns) ve tekrarlama frekansı megahertz kadar yüksek olabilir.Q-anahtarlı fiber lazerin çekirdek kaynak yapısı, fiber osilatör boşluğuna, boşluktaki optik kaybı periyodik olarak modüle ederek belirli bir darbe genişliğine sahip bir nanosaniye darbeli ışık çıkışı üreten bir kayıp modülatörü yerleştirmektir.
Lazerin iç yapısı
MOPA fiber lazer ve Q-anahtarlı fiber lazer arasındaki iç yapı farkı, temel olarak darbe tohum ışık sinyalinin farklı üretim yöntemlerinde yatmaktadır.MOPA fiber lazer nabız tohum optik sinyali, elektrik nabız tahrik yarı iletken lazer çipi tarafından üretilir, yani çıkış optik sinyali, tahrik elektrik sinyali tarafından modüle edilir, bu nedenle farklı nabız parametreleri (darbe genişliği, tekrarlama frekansı) oluşturmak için çok güçlüdür. , nabız dalga formu ve güç, vb.) Esneklik.Q-anahtarlı fiber lazerin darbe tohum optik sinyali, basit bir yapı ve bir fiyat avantajı ile rezonans boşluğundaki optik kaybı periyodik olarak artırarak veya azaltarak darbeli ışık çıkışı üretir.Bununla birlikte, Q-anahtarlama cihazlarının etkisi nedeniyle, darbe parametrelerinin belirli kısıtlamaları vardır.
Çıkış optik parametreleri
MOPA fiber lazer çıkış darbe genişliği bağımsız olarak ayarlanabilir.MOPA fiber lazerin darbe genişliği herhangi bir ayarlanabilirliğe sahiptir (aralık 2ns~500ns).Darbe genişliği ne kadar dar olursa, ısıdan etkilenen bölge o kadar küçük olur ve daha yüksek işleme doğruluğu elde edilebilir.Q-anahtarlı fiber lazerin çıkış darbe genişliği ayarlanamaz ve darbe genişliği genellikle 80 ns ile 140 ns arasında belirli bir sabit değerde sabittir.MOPA fiber lazer, daha geniş bir tekrarlama frekans aralığına sahiptir.MOPA lazerin yeniden frekansı, MHz'in yüksek frekans çıkışına ulaşabilir.Yüksek tekrarlama frekansı, yüksek işleme verimliliği anlamına gelir ve MOPA, yüksek tekrarlama frekansı koşulları altında hala yüksek tepe güç özelliklerini koruyabilir.Q-anahtarlı fiber lazer, Q anahtarının çalışma koşullarıyla sınırlıdır, bu nedenle çıkış frekans aralığı dardır ve yüksek frekans yalnızca ~100 kHz'e ulaşabilir.
Uygulama senaryosu
MOPA fiber lazer, geniş bir parametre ayar aralığına sahiptir.Bu nedenle, geleneksel nanosaniye lazerlerin işleme uygulamalarını kapsamasına ek olarak, bazı benzersiz hassas işleme uygulamaları elde etmek için benzersiz dar darbe genişliğini, yüksek tekrarlama frekansını ve yüksek tepe gücünü de kullanabilir.örneğin:
1. Alüminyum oksit levhanın yüzey sıyırma uygulaması
Günümüzün elektronik ürünleri gittikçe inceliyor ve hafifliyor.Birçok cep telefonu, tablet ve bilgisayar, ürün kabuğu olarak ince ve hafif alüminyum oksit kullanır.İnce bir alüminyum plaka üzerinde iletken konumları işaretlemek için bir Q-anahtarlı lazer kullanırken, malzemenin deformasyonuna neden olmak kolaydır, bu da arka tarafta "dışbükey gövdeler" ile sonuçlanarak görünümün estetiğini doğrudan etkiler.MOPA lazerin daha küçük darbe genişliği parametrelerinin kullanılması, malzemenin deforme olmamasını sağlayabilir ve gölgeleme daha hassas ve daha parlaktır.Bunun nedeni, MOPA lazerin, lazerin malzeme üzerinde daha kısa kalmasını sağlamak için küçük bir darbe genişliği parametresi kullanması ve anot katmanını çıkarmak için yeterince yüksek enerjiye sahip olmasıdır, bu nedenle anodun ince alüminyum oksit yüzeyinde sıyrılması işlemi için. plaka, MOPA Lazerleri daha iyi bir seçimdir.
2. Eloksallı alüminyum karartma uygulaması
Eloksallı alüminyum malzemelerin yüzeyinde siyah ticari markaları, modelleri, metinleri vb. işaretlemek için geleneksel inkjet ve ipek ekran teknolojisi yerine lazerlerin kullanılması, elektronik dijital ürünlerin kabuklarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
MOPA darbeli fiber lazer, geniş bir darbe genişliğine ve tekrarlama frekansı ayar aralığına sahip olduğundan, dar darbe genişliği ve yüksek frekans parametrelerinin kullanılması, malzemenin yüzeyini siyah bir efektle işaretleyebilir.Farklı parametre kombinasyonları da farklı gri seviyelerini işaretleyebilir.etki.
Bu nedenle, farklı siyahlık ve el hissinin proses etkileri için daha fazla seçiciliğe sahiptir ve piyasada eloksallı alüminyumun karartılması için tercih edilen ışık kaynağıdır.İşaretleme iki modda gerçekleştirilir: nokta modu ve ayarlanmış nokta gücü.Noktaların yoğunluğunu ayarlayarak, farklı gri tonlama efektleri simüle edilebilir ve eloksallı alüminyum malzemenin yüzeyinde özelleştirilmiş fotoğraflar ve kişiselleştirilmiş el işleri işaretlenebilir.
3. Renkli lazer markalama
Paslanmaz çelik renk uygulamasında, lazerin küçük ve orta darbe genişlikleri ve yüksek frekanslarla çalışması gerekir.Renk değişimi esas olarak frekans ve güçten etkilenir.Bu renklerdeki fark esas olarak lazerin kendisinin tek atım enerjisinden ve malzeme üzerindeki noktasının örtüşme oranından etkilenir.MOPA lazerin darbe genişliği ve frekansı bağımsız olarak ayarlanabildiğinden, bunlardan birinin ayarlanması diğer parametreleri etkilemeyecektir.Q-anahtarlı bir lazerle elde edilemeyen çeşitli olasılıkları elde etmek için birbirleriyle işbirliği yaparlar.Pratik uygulamalarda, darbe genişliğini, frekansını, gücünü, hızını, doldurma yöntemini, doldurma aralığını ve diğer parametreleri ayarlayarak, farklı parametreleri değiştirip birleştirerek, renk efektlerini, zengin ve hassas renkleri daha fazla işaretleyebilirsiniz.Paslanmaz çelik sofra takımları, tıbbi ekipman ve el işleri üzerine güzel bir dekoratif etki yaratmak için muhteşem logolar veya desenler işaretlenebilir.
Genel olarak, MOPA fiber lazerin darbe genişliği ve frekansı bağımsız olarak ayarlanabilir ve ayar parametresi aralığı geniştir, bu nedenle işleme iyidir, termal etki düşüktür ve alüminyum oksit levha işaretlemede, anodize alüminyumda olağanüstü avantajlara sahiptir. kararma ve paslanmaz çelik boyama.Q-anahtarlı fiber lazerin elde edemediği etkinin farkına varın Q-anahtarlı fiber lazer, metallerin derin gravür işleminde belirli avantajlara sahip olan güçlü markalama gücü ile karakterize edilir, ancak markalama etkisi nispeten kabadır.Yaygın markalama uygulamalarında MOPA darbeli fiber lazerler, Q-anahtarlı fiber lazerlerle karşılaştırılmakta ve temel özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.Kullanıcılar, markalama malzemelerinin ve efektlerinin gerçek ihtiyaçlarına göre doğru lazeri seçebilir.
MOPA fiber lazer darbe genişliği ve frekansı bağımsız olarak ayarlanabilir ve ayar parametresi aralığı büyüktür, bu nedenle işleme iyidir, termal etki düşüktür ve alüminyum oksit levha işaretleme, anotlanmış alüminyum karartma, paslanmaz çelik renklendirmede olağanüstü avantajlara sahiptir. ve sac kaynak.Q-anahtarlı fiber lazerin elde edemediği etki.Q-anahtarlı fiber lazer, metallerin derin gravür işlemesinde belirli avantajlara sahip olan güçlü markalama gücü ile karakterize edilir, ancak markalama etkisi nispeten kabadır.
Genel olarak, MOPA fiber lazerler, üst düzey lazer markalama ve kaynak uygulamalarında neredeyse Q-anahtarlı fiber lazerlerin yerini alabilir.Gelecekte, MOPA fiber lazerlerin gelişimi, yön olarak daha dar darbe genişlikleri ve daha yüksek frekanslar alacak ve aynı zamanda daha yüksek güç ve daha yüksek enerjiye doğru ilerleyecek, lazer malzeme ince işlemenin yeni gereksinimlerini karşılamaya devam edecek ve devam edecek. lazer pas giderme ve lidar gibi geliştirmeler.Ve diğer yeni uygulama alanları.
Gönderim zamanı: 18 Temmuz 2021
