Глобальные тенденции к сокращению выбросов углекислого газа и эксплуатационных расходов, а также стремление к созданию высокоточных инструментов для обработки привели к увеличению спроса на компактные лазерные системы, которые можно использовать на перерабатывающих предприятиях и производственных линиях.
Ранее в этом году компания Opt Lasers выпустила первую в мире компактную лазерную головку с тремя лазерными диодами для станков с ЧПУ, а именно PLH3D-15W, а следующий выпуск Opt Lasers, компактный лазер с шестью лазерными диодами, PLH3D-30W, ожидает своего выхода. запуск в июне. Лазерные головки PLH3D-15W и PLH3D-30W были разработаны как последующие производственные линии после компактных оптических лазеров Grav серии PLH3D-6W. Инновация, внесенная в дизайн этих продуктов, была отмечена в виде получения гранта ЕС на внедрение этих решений. Эти инновационные продукты прокладывают путь к более экологичному будущему, поскольку для растущего числа приложений требуются универсальные, но компактные и энергоэффективные решения. Лазерные головки PLH3D-15W и PLH3D-30W излучают свет с длиной волны 445 нм, который поглощается более эффективно, чем ИК или CO 2.лазерные лучи многих материалов при лазерной резке или гравировке. Это приводит к снижению энергопотребления, необходимого для лазерной обработки выбранного материала, что в несколько раз ниже, чем потребляемая мощность эквивалентного CO 2 -лазера.
Система с низким энергопотреблением
Основное преимущество лазерных систем Opt Lasers 30 Вт и 15 Вт заключается в их небольшом энергопотреблении и отсутствии требований к источникам питания высокого напряжения. PLH3D-15W и PLH3D-30W потребляют 52,1 Вт и 104 Вт соответственно и могут питаться от настольных блоков питания. Их максимальная потребляемая мощность составляет <85 Вт и <180 Вт соответственно. Напротив, коэффициент преобразования электрической энергии в оптическую для трубочных лазеров на CO 2 составляет примерно 7,5%. Таким образом, лампа CO 2 с оптической мощностью 30 Вт потребляет около 400 Вт электроэнергии.
Разработан для работы в условиях промышленных перерабатывающих предприятий
Стабильность дизайна интерьера имеет решающее значение для работы лазерной системы. Промышленная обработка требует системы, способной выдерживать тяжелые удары молотком и вибрации станка. Конструкция системы лазерных головок Opt Lasers 15 Вт и 30 Вт была разработана таким образом, чтобы противостоять ударным движениям, а также колебаниям, типичным для промышленных обрабатывающих предприятий и станков с ЧПУ. Это достигается за счет стабильных корпусов лазерных диодов и опор для зеркал. Инновация, внесенная в дизайн, привела к получению гранта ЕС на внедрение этого решения.
Высокая точность и поглощение
В промышленной лазерной обработке до сих пор обычно использовались громоздкие и тяжелые твердотельные лазерные модули на основе YAG, обычно на основе кристаллов Nd: YAG или Yb: YAG. Неодимовые или иттербиевые YAG-лазеры обычно представляют собой импульсные лазеры, которые излучают в ИК-диапазоне на длине волны 1064 нм и 1030 нм соответственно, эффективно страдая от поглощения низкой мощности во многих типах материалов. CO 2 -лазеры обычно имеют еще более низкое энергопотребление и, следовательно, более низкую эффективность обработки. Поглощение мощности на меди может достигать 5% для ИК-лазера, в то время как лазеры CO 2 не могут обрабатывать его вообще, поскольку поглощение лазера CO2 на меди составляет менее 1%. Более того, ИК-лазеры достигают плохих оттенков серого при использовании для гравировки по дереву.
И наоборот, лазерный луч, излучаемый синими лазерными модулями на основе 445-нм лазерных диодов Nichia, таких как PLH3D-15W и PLH3D-30W, намного лучше поглощается многими обычно обрабатываемыми материалами. Более высокий коэффициент поглощения означает более высокую возможную производительность и позволяет обрабатывать данный материал с более высокой точностью и меньшим энергопотреблением. Для металлов коэффициенты поглощения равны: 445 нм - 65%, ИК YAG - 5%, CO 2 - <1% для меди; 445 нм - 45%, ИК-YAG - 35%, CO 2 - <3% для нержавеющей стали; 445 нм - 85%, ИК YAG - 70%, CO2 - 6% для Титана. Однако стоит отметить, что только PLH3D-30W подходит для микросварки или гравировки меди, поскольку PLH3D-15W имеет слишком низкую оптическую мощность для этой конкретной задачи из-за высокой теплопроводности меди.
PLH3D-15W и PLH3D-30W - это компактные многодиодные лазерные системы, в которых используются 3 и 6 устойчиво используемых лазерных диодов с длиной волны 445 нм соответственно, и они являются первыми в мире в своем роде. Эти модули изготовлены из прочных компонентов промышленного класса, включая воздушные камеры, напечатанные на 3D-принтере.
Лазерные лучи PLH3D-15W и PLH3D-30W фокусируются в пятно луча размером примерно 0,18 мм на 0,003 мм, что соответствует высокой плотности мощности более 1,5 МВт / см и более 3 МВт / см 2 соответственно. Для сравнения, CO 2 -лазер с оптической мощностью 30 Вт обеспечивает плотность мощности 0,430 МВт / см 2 .
Дизайн с высокой масштабируемостью
Лазеры Opt Lasers мощностью 15 и 30 Вт могут быть установлены практически на любом станке с ЧПУ или интегрированы в более крупные системы. Эти модули также могут работать под водой из-за меньшей длины волны излучаемого света, в отличие от инфракрасных лазеров на YAG или CO 2 , для которых вода непрозрачна. В отличие от лазеров на YAG и CO 2 , лазерные головки Opt Lasers мощностью 15 и 30 Вт не требуют постоянной калибровки или сложной системы охлаждения.
PLH3D-15W и PLH3D-30W особенно подходят для использования в универсальных многоинструментальных универсальных станках и производственных линиях. Легкость и относительно небольшой размер обеспечивают высокую масштабируемость, поскольку они позволяют устанавливать несколько устройств на одной машине с меньшими совокупными затратами для получения желаемого эффекта.
Кроме того, PLH3D-15W и PLH3D-30W могут управляться тем же сигналом, который управляет шпинделем, который может быть аналоговым сигналом 5 В или 10 В или сигналом PWM / TTL 0-24 В. Кроме того, драйверы, встроенные в лазерные модули, могут работать на высоких частотах модуляции выше 30 кГц. Для сравнения, лазеры CO 2 могут использовать только частоту модуляции 5 кГц, тогда как лазеры YAG могут работать с частотой модуляции примерно 25 кГц. Высокая частота модуляции PLH3D-15W и PLH3D-30W позволяет им вырезать и гравировать небольшие точные детали с высокой скоростью. Более низкие скорости модуляции CO 2и YAG-лазеры приводят к их неспособности включать и выключать лазер достаточно быстро, что означает, что они не могут обрабатывать определенные функции. Контроллеры, интегрированные в PLH3D-15W и PLH3D-30W, также характеризуются высоким кодом IP, или кодом защиты от проникновения, IP62, что означает, что они хорошо защищены от механических повреждений, пыли и капель воды. Используемые контроллеры также имеют встроенную систему тепловой защиты, предохраняющую лазерные диоды от перегрева.
Приложения
PLH3D-15W и PLH3D-30W могут быть внедрены практически в любое оборудование с ЧПУ для обработки широкого спектра материалов. Однако PLH3D-15W лучше подходит для обработки дерева, а PLH3D-30W также можно использовать для микросварки и гравировки меди. Как правило, эти лазерные головки могут резать или гравировать такие материалы, как кожа, текстиль, дерево и пластик. Они также могут гравировать нержавеющую сталь, низкоуглеродистую сталь, инструментальную сталь и титан. Например, PLH3D-15W обычно может разрезать кожу толщиной 1,3 мм за один проход со скоростью 21 мм / с, что эквивалентно разрезанию кожи толщиной 0,9 км (0,55 мили) за 12 часов. Тот же материал можно разрезать с помощью PLH3D-30W со скоростью 42 мм / с, что эквивалентно разрезанию кожи длиной 1,8 км (0,55 мили) за 12 часов. Однако обычно выгодно резать обрабатываемый материал на более высоких скоростях за несколько проходов,
