블로그 약 닌야그 레이저 는 산업적 인 절단 과 조각 을 변화 시킨다

현대 산업 제조의 정밀 운전 세계에서는 한 가지 기술이 뛰어난 성능과 광범위한 응용으로 돋보입니다. Nd:YAG 레이저입니다.이 고체 레이저 기술은 산업 재료 처리에서 가장 널리 사용되는 레이저 유형 중 하나가되었습니다.이산화탄소와 섬유 레이저를 따라

1964년 발명된 이래로 Nd:YAG 레이저는 금속을 종이처럼 쉽게 절단하고 다양한 재료에 영구적이고 정확한 표시를 만드는 능력으로 업계에서 호평을 받았습니다.하지만 이 레이저 기술을 이렇게 강력하게 만드는 것은어떻게 작동할까요? 그리고 어떤 과제들을 직면할까요? 현대 제조의 필수적인 도구를 탐구해 보겠습니다.

Nd:YAG 레이저 (Nd:YAG 레이저), 정식 명칭은 네오디엄 도핑 유트륨 알루미늄 그라넷 레이저 (neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser) 이다. 이 레이저의 핵심은 유트륨 알루미늄 그라넷 (YAG) 결정 (화학적 공식 Y) 이다.₃알₅오₁₂) 에서 일부 유트륨 이온 (Y) 이 네오디륨 이온 (Nd) 으로 대체되며, 일반적으로 0.5%에서 3% 사이의 도핑 농도에서이 원자 대체 는 결정 이 특정 파장 의 빛 을 흡수 하고 방출 할 수 있게 해 준다, 레이저 생성을 촉진합니다.

고체 레이저의 제조는 상당한 엔지니어링 장애물을 가지고 있습니다. 레이저 매체는 정확한 도핑 농도를 달성하면서 높은 순도를 유지해야합니다.이상적으로 빛의 산란과 에너지 손실을 최소화하기 위해 단일 결정 구조를 형성합니다.동시에 매체는 열 손실을 최소화하면서 입력 에너지를 레이저 출력으로 효율적으로 변환해야합니다.

높은 펌프 전력에서 레이저 매체는 자신의 이익으로 인해 손상을 입을 위험이 있으며 극한 에너지 밀도에 견딜 수있는 재료가 필요합니다.힘과 안정성 사이의 이 섬세한 균형은 레이저 설계의 근본적인 도전입니다.

Nd: YAG 명칭은 YAG 결정 격자에서 네오디미움으로 대체 된 유트륨 이온의 핵 조성을 보여줍니다.도핑 농도는 레이저 성능에 중대한 영향을 미칩니다. 더 높은 네오디엄 농도는 일반적으로 더 많은 전력을 생산하지만 빔 품질을 저하시킨다.이 전력 품질 타협은 모든 레이저 시스템 설계에서 핵심 고려 사항으로 남아 있습니다.

Nd: YAG 레이저는 광적 펌핑을 사용하며, 빛은 Nd: YAG 결정에 에너지를 공급하여 네오디?? 이온을 흥분시킵니다. 초기 시스템은 크기가 크고 비효율적인 펌프 소스를 사용했습니다.제한된 사용 수명을 가진 크세논 플래시 램프.

레이저 다이오드의 출현은 특히 중량 및 저전력 애플리케이션에서 펌프 기술에 혁명을 일으켰습니다.이 전기 펌프 반도체 레이저는 광학 구멍을 형성하는 거울 인터페이스가 있습니다., 콤팩트한 크기, 우수한 효율성, 정밀한 제어 및 램프 펌프 시스템에 비해 연장된 내구성을 제공합니다.

펌프 발전을 넘어서 레이저 아키텍처는 계속 발전하고 있습니다. 전통적인 실린더형 Nd: YAG 막대는 제한된 열 방출을 겪고 있습니다.현대적 디스크 및 슬라브 레이저 구성은 이제 전통적인 막대기를 대체합니다, 더 높은 펌프 전력과 더 큰 출력을 가능하게 하는 향상된 냉각을 위해 더 큰 표면적을 제공합니다.

산업 시스템은 현재 10 킬로와트를 초과하는 연속파 Nd: YAG 레이저를 배치하여 대규모 금속 절단 및 용접과 같은 까다로운 응용 프로그램을 지원합니다.

CO보다 1064nm 파장이 훨씬 짧다₂레이저의 10.6μm Nd: YAG 시스템은 더 작은 점 크기에 초점을 맞추고 동등한 전력 수준에서 더 높은 강도를 생성합니다. 금속은 또한이 파장에 더 큰 흡수를 나타내며 Nd:YAG 레이저 금속 가공의 뚜렷한 장점.

기술의 높은 픽 펄스 파워는 도구 graving 및 장비 라벨링을 포함하여 재료 표시 응용 프로그램에 이상적입니다. 플라스틱에 대한 Nd:YAG 레이저 는 뚜렷 한 색상 변화 (暗色 표시) 또는 폴리머 폼화 (光色 표시) 를 유발 한다.

근 적외선 Nd: YAG 출력은 광섬유를 통해 효율적으로 전송하여 로봇 용접 시스템 및 기타 기계에 대한 통합을 단순화합니다.저렴한 쿼츠 유리 광학 부품은 구현 비용을 더욱 줄입니다..

표기 이외에도 Nd: YAG 레이저는 용접, 절단 및 마이크로 가공 응용 분야에서 두각을 나타내며 필수적인 산업 도구로서의 지위를 확고히합니다.

강점에도 불구하고 Nd: YAG 레이저는 더 높은 자본 비용을 부담하고 극한의 전력 수준에서 빔 품질 저하를 경험할 수 있습니다.비선형 결정은 주파수 두 배로 파장을 반으로 줄일 수 있습니다., 532nm의 녹색 빛을 생산합니다. 추가적인 하모닉 생성은 거의 모든 플라스틱을 표시 할 수있는 355nm 자외선 빛을 생산합니다.

Nd: YAG 레이저는 과학 연구, 광학 흐름 기술, 문신 제거 및 군사 눈 깜박이는 시스템 등 제조업 이외의 다양한 역할을 수행합니다.기술 분야에 걸쳐 그들의 다양성은 계속 확장.

공학 발전에 따라 Nd:YAG 레이저는 더 높은 전력, 우수한 빔 품질, 저렴한 비용 및 더 광범위한 응용 프로그램을 달성 할 것입니다.이 검증된 기술은 앞으로 수십 년 동안 제조 혁신을 주도할 준비가 되어 있습니다..