التطبيقات الصناعية لليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة بالألياف
ليزر أشباه الموصلات هو ليزر يستخدم مواد أشباه الموصلات كوسيط عمل. تتميز هذه الليزرات بخصائص الحجم الصغير والوزن الخفيف وعمر الخدمة الطويل والبنية البسيطة والمتانة. مع تطور الصناعة ، ارتفعت طاقة الليزر لليزر أشباه الموصلات إلى مستوى الكيلوواط ، وتم تطبيقها في اللحام بالنحاس بالليزر ، والكسوة بالليزر ، ولحام المعدن بالليزر ، ولها مزايا معينة.
لحام بالليزر
لطالما كان اللحام بالنحاس ميزة لليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة. على الرغم من أن كثافة طاقة الليزر شبه الموصلة أقل قليلاً من كثافة الليزر الليفي ، إلا أن توزيع الطاقة فيها منتظم ، ويذوب اللحام بالتساوي أثناء عملية اللحام بالنحاس وليس عرضة للتناثر. سيطر الليزر المقترن بالألياف شبه الموصلة على سوق اللحام بالنحاس بالليزر في صناعة السيارات.
الكسوة بالليزر
يمكن للكسوة بالليزر تحسين مقاومة التآكل ومقاومة التآكل للأجزاء المعدنية. سرعة تبريد الكسوة بالليزر (تصل إلى 106K / s) ، هي عملية تصلب سريع ، ومن السهل الحصول على حبيبات دقيقة أو حالة توازن لا يمكن الحصول عليها في المرحلة الجديدة ، مثل المرحلة غير المستقرة وغير المتبلورة وما إلى ذلك. في الوقت نفسه ، يكون معدل التخفيف للطلاء منخفضًا (أقل من 5٪ بشكل عام) ، ويكون في حالة تعدين صلبة أو انتشار السطح مع الركيزة. من خلال ضبط معاملات عملية الليزر ، يمكن الحصول على طلاء جيد مع معدل تخفيف منخفض ، ويمكن الحصول على تركيبة الطلاء والتخفيف. يمكن السيطرة عليها. في الوقت نفسه ، يكون تشويه وإدخال حرارة الكسوة بالليزر صغيرًا ، خاصة عند استخدام الكسوة السريعة ذات الكثافة العالية للطاقة ، يمكن تقليل التشوه إلى تحمل التجميع للجزء.
لحام المعادن بالليزر
تتمتع ليزر أشباه الموصلات عالية الطاقة بقوة لحام عالية أثناء عملية اللحام ، ولا تتطلب نعومة ونعومة اللحام كفاءة عالية بعد المعالجة. يتم استخدامها على نطاق واسع في صناعة السيارات والمعادن والدفاع والصناعات العسكرية. على سبيل المثال ، تصل كفاءة التحويل الكهروضوئي لليزر أشباه الموصلات المباشر التي تنتجها شركة كابلان إلى 50٪. من المتوقع أن تكون ليزر أشباه الموصلات المباشرة مكملاً قويًا لليزر الليفي في مجال اللحام نظرًا لكفاءة التحويل الكهروضوئي عالية الكفاءة وخصائص الأداء بعد عدة سنوات.
افاق المستقبل
مع التطوير المستمر لتقنية رقاقة ليزر أشباه الموصلات وتكنولوجيا التكامل ، ستصبح قوة ليزر أشباه الموصلات عالية الطاقة أعلى وأعلى ، كما ستتحسن جودة الحزمة عامًا بعد عام. يمكن أن تصل قوة ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة المستخدم حاليًا في تصنيع الليزر إلى 6 كيلو وات أو أعلى. يمكن أن يقترن شعاع الضوء بألياف ضوئية بقطر أساسي يبلغ 0.6 مم ، ويمكن أن يقترن شعاع 1 كيلو وات بألياف ضوئية بقطر أساسي يبلغ 0.3 مم. لذلك ، سيتم استخدام ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة كمصدر مباشر للطاقة في مجال معالجة المواد التي تتطلب كثافة طاقة عالية.