Posljednjih godina, napredak domaćeg fiber lasera je vrlo očigledan, formirao je veliku snagu, veliku svjetlinu, visoku integraciju i druge tehnološke rute, u aplikacijama za obradu materijala nastavljaju istraživati nove tržišne mogućnosti, postati važna pokretačka snaga za industrijski razvoj vuče . S druge strane, kako se nemetalni materijali u novoj energetici, biomedicini, novim displejima i drugim industrijama u nastajanju sve više koriste, laserska obrada koja zamjenjuje tradicionalni proces također je postala važan smjer razvoja industrije.
Šta je tako posebno kod lasera od 2μm?
Sa principijelne tačke gledišta, pojas od 2μm je u sigurnosnom pojasu ljudskog oka, sa dobrim spektrom apsorpcije za NO, H2O, CO2, itd., koji se može primeniti na LIDAR, svemirske komunikacije, biomedicinu, obradu materijala i druge uputstva.
U oblasti obrade materijala, procjenjuje se da obrada metala zauzima više od 85% industrijskog laserskog tržišta, dok prerada nemetala trenutno zauzima manje od 15% udjela. Trenutno, Evropa, Sjedinjene Američke Države i Japan u razvoju procesa prerade nemetala i istraživanju na vodećoj poziciji. Zbog nedovoljno zrelog procesa, zajedno sa potrebom za različitim materijalima, primjenjivim na različite snage, talasne dužine lasera, domaćem u oblasti obrade nemetala se ne obraća mnogo pažnje. Posljednjih godina, u pozadini uštede energije i smanjenja emisija, primjena nemetalnih materijala postaje sve popularnija.
Uzimajući za primjer automobilsku industriju, "zamjena čelika plastikom" postaje važna inicijativa za smanjenje težine, a količina plastike koja se koristi u vanjskim i unutrašnjim ukrasnim dijelovima se povećava. Uz kontinuirano poboljšanje tvrdoće, čvrstoće i vlačnih svojstava inženjerske plastike, plastični prozori, vrata, okviri i još kritičniji automobilski dijelovi koriste plastiku za zamjenu čelika. A to će dalje pokretati popularizaciju aplikacija za lasersku obradu nemetalnih materijala.
Sa tačke gledišta talasnog opsega, 2μm laser je vrlo atraktivan u obradi materijala, posebno u obradi plastike, većina sličnih plastičnih materijala u blizini 2μm ima dovoljno jaku apsorpciju, tako da možete direktno obrađivati materijal, sa apsorbovanom energijom. rez, spajanje i označavanje. Na osnovu razvoja potreba za preradom nemetalnih materijala, laseri od 2 μm su postali žarište istraživanja u oblasti laserskih vlakana u protekloj deceniji.
Izvan obrade metala, novi smjer razvoja fiber lasera
Kako bi dodatno zadovoljio potrebe aplikacija, "nevidljivi šampion" u polju domaćih lasera sa vlaknima, Jiepute je lansirao novu generaciju 2μm CW lasera sa vlaknima dopiranim tulijem, sa prosječnom izlaznom snagom od 200W, centralnom talasnom dužinom od 1940nm , vodeno hlađeno rasipanje topline i dizajn u obliku ladice, s visokom efikasnošću elektro-optičke konverzije, niskom potrošnjom energije, bez regulacije i održavanja, fleksibilnim izlazom provodljivosti vlakana i visokom efikasnošću elektro-optičke konverzije. Ima mnoge prednosti kao što su visoka efikasnost elektro-optičke konverzije, niska potrošnja energije, bez podešavanja i održavanja, fleksibilna provodljivost vlakana, kompaktna struktura, mali volumen, mala težina, jednostavan za rukovanje i transport, itd., što pruža idealno svjetlo izvor za biomedicinu, rezanje i zavarivanje plastike, monitoring okoliša i druge primjene.
Lasersko zavarivanje plastike otvara nova tržišta primjene
Lasersko zavarivanje plastike poznato je i kao lasersko transmisiono zavarivanje, laser proizvodi snop svjetlosti fokusiran na područje koje se zavariva, odnosno laserski snop kroz gornji dio, u dva dijela kontaktne površine, apsorbira drugi dio formiranja zone toplotnog efekta (zavar). Plastika u zoni aktiviranoj toplinom se topi, a plastične makromolekule u stanju vrućeg taljenja difundiraju jedna u drugu pod pritiskom zavarivanja, stvarajući Van der Waalsove sile, koje zatim čvrsto povezuju dva dijela zajedno.
U poređenju sa tradicionalnim postupkom zavarivanja kao što je lepljenje, zavarivanje vrućim topljenjem, ultrazvučno zavarivanje, zavarivanje vibracijama, itd., lasersko zavarivanje plastike ima prednosti odsustva fizičkog kontakta, dobrog glatkog i čistog efekta zavarivanja i visokog stepena automatizacije. Kako su PP, PC, PMMA i drugi termoplasti za stopu apsorpcije svjetlosti u opsegu od 2 μm u odnosu na vidljivu svjetlost i bliske infracrvene valne dužine značajno poboljšani, upotreba laserskog zavarivanja vlakana dopiranog 2 μm sa tulijem je konkurentnija.
Brzina penetracije različitih materijala na različite talasne dužine laserske svetlosti.
U automobilskoj primjeni, PC materijali čine oko 50% plastičnih materijala u farovima, koji se općenito koriste za automobilske stražnje svjetiljke i ukrasne ploče, dok PP materijali čine oko 30% plastičnih materijala u farovima, koji se obično koriste za stražnji poklopac stražnjeg svjetla, ukrasne ploče i vodilice pojasa, te školjke i stražnji poklopac farova. PMMA ima odlična optička svojstva, propusnost do 90% -92%, indeks prelamanja od 1,49, visoku površinsku tvrdoću i odlične ukupne performanse, uglavnom se koriste kao optički prozirni proizvodi, zadnja svjetla, vanjsko ogledalo za vođenje svjetlosti i unutrašnje ambijentalno svjetlo vodič materijal.
Test zavarivanja PP, PC i PMMA materijala sa Jabilovim 2μm CW laserom sa vlaknima dopiranim tulijem može postići ujednačene i konzistentne zavarene šavove, koji su ravni i glatki, bez poroznosti i pregorevanja. Kod zavarivanja PC materijala, posmična sila je premašila 1300N u širini zavarivanja od 1,5 mm, a osnovni materijal je bio slomljen, dok je kod zavarivanja PP materijala, sila smicanja premašila 1000N u širini zavarivanja 2 mm i osnovni materijal je puknut, a u Zavarivanje PMMA materijala, posmična sila je premašila 800N u širini zavarivanja od 1,3 mm i osnovni materijal je bio slomljen.
U zavarivanju heterogenih materijala, Jabilov 2μm CW laser sa vlaknima dopiranim tulijem i dalje radi vrlo dobro. Nakon testa, PC kroz + PMMA crnu ploču uzorka ispitne putanje zavarivanja glatko i dosljedno, može dobiti efektivan učinak zavarivanja; PMMA kroz + PC crni uzorak pločice za ispitivanje puta zavarivanja pojavila se mala fluktuacija, lom osnovnog materijala testa zatezne sile, može dobiti učinkovit učinak zavarivanja.
Lasersko zavarivanje plastike se sada uglavnom koristi u lampama, automobilskim instrument tablama i auto dijelovima i drugim plastičnim dijelovima. Prema podacima Kineskog udruženja proizvođača automobila, od januara do septembra, kineska proizvodnja i prodaja automobila iznosila je 2107,5 miliona jedinica i 2106,9 miliona jedinica, povećanje od 7,3% odnosno 8,2%, kako bi se održao stabilan trend rasta. Sa brzim porastom kineskih novih energetskih vozila, potražnja za preradom plastike je sve bujnija. Kao novi proces zavarivanja, 2μm laser sa vlaknima bit će dodatno populariziran.
Osim zavarivanja plastike, veliku primjenu ima 2μm laser
Biomedicinski analizatori obično moraju biti sterilni, nikakve hemijske supstance ne mogu biti uključene i tako dalje. Lasersko zavarivanje kao beskontaktna metoda zavarivanja, posebno pogodna za proizvodnju takvih proizvoda. U oblasti medicinskih uređaja, lasersko zavarivanje plastike se uglavnom koristi u sistemima za ubrizgavanje, medicinskoj elektronici, raznim veštačkim transplantacijama i stoma proizvodima itd.
Osim zavarivanja plastike, laser od 2 μm ima odgovarajući vrh apsorpcije u vodi, što je posebno pogodno za medicinske primjene, omogućavajući laseru da prodre unutar kože do dubine od ne više od nekoliko stotina μm. Biološka tkiva, čija je glavna komponenta voda, imaju visoku apsorpciju lasera od 2μm za postizanje vrlo male površine grijanja, što omogućava precizno rezanje i brzu hemostazu, te je najbolji izbor za mnoge kirurške zahvate.
Veličina od samo 50 μm mikro-akcionog područja može zadržati stratum corneum skelu nepromijenjenom, ostvariti epidermu novorođenčeta i rekonstrukciju, kratkoročno se može popraviti; laser preciznog djelovanja dermis, može stimulirati mikroinvazivni mehanizam kože, potpunu regeneraciju i remodeliranje kolagena; a u isto vrijeme potrebno je mikrosekundno dinamičko vrijeme impulsa, kiloherc brzi odziv na korak, iskustvo brzo i udobno, to su prednosti lasera od 2 μm!
Prema izvještaju istraživačke organizacije Allied Market Research, globalno tržište laserske medicine dostiglo je 5,116 milijardi američkih dolara u 2016. godini, a očekuje se da će porasti na 12,586 milijardi američkih dolara u 2023., uz CAGR od oko 13,6%. Istraživanje tržišta laserske medicine Kinesko udruženje industrije medicinskih uređaja pokazuje da je većina velikih bolnica u Kini sada uspostavila laserske medicinske centre. Uz kontinuirani napredak u ključnim tehnologijama, očekuje se da će kineska laserska medicinska industrija uvesti novi eksplozivni period. Kao idealan izvor svjetlosti, laser od 2μm će također ostaviti svoj trag!
Sažetak
U poređenju sa obradom metala, obrada nemetalnih materijala, kao što je plastika, zahteva veći kvalitet izvora svetlosti i procesa. Jabil je dugi niz godina na polju lasera i posjeduje pulsne, kontinuirane, solid-state i ultra-brze laserske tehnologije, kao i osnovne tehnologije automatizacije. 2μm CW laser sa vlaknima dopiranim tulijem pomoći će da se otvori tržište za nove primjene lasera i obezbijediće lancu industrije konkurentniji izvor svjetlosti!
