Класифікація та застосування живлення лазерного зварювання YAG

Суть aЛазерне живлення лазерного зварювального живленняє складною системою перетворення та управління енергією. Його основне завдання - забезпечити необхідну електричну енергію джерелу насоса (ксенонова лампа або лампа криптона), тим самим стимулюючи кристал ND: YAG для отримання стимульованого випромінювання та утворення лазерного світла.

Принцип роботи

1. Процес перетворення енергії:

Випрямлення та фільтрація:По -перше, промисловий - Частотний змінний струм (AC) перетворюється в плавний прямий струм (постійний струм) через випрямний міст та конденсатори фільтру.
Інверсія (Основний процес):Ця потужність постійного струму перетворюється на високу - частота AC квадратна хвиля, починаючи від десятків до сотень кГц через повну - мост або половину - інвертор -ланцюг мосту та керується високими пристроями перемикання частоти (таких як IGBTS або MOSFETS). Це ядро ​​сучасної технології джерела живлення, що значно підвищує ефективність та зниження розміру.
Підвищення та зарядки:Після того, як його підсилюють високий трансформатор частоти -, висока потужність частоти змінного струму - випрямляється для зарядки банку конденсатора зберігання енергії. Конденсатори зберігають остаточну енергію для накачування.
Накачання та лазерне випромінювання:Коли надходить тригерний сигнал, високий - імпульс запалювання першим іонізує насосну лампу (ксенонову лампу), щоб створити шлях. Енергія, що зберігається в конденсаторі для зберігання енергії, потім виписується через лампу за дуже короткий час, генеруючи інтенсивний спалах (світло насосів). Це хвилює іони неодимового в кристалі Яг, щоб пройти переходи енергетичного рівня. Після коливань та ампліфікації в резонансній порожнині виводиться високий - енергетичний лазерний імпульс.

2. Ключові параметри управління живленням:

Напруга зарядки/струм:безпосередньо визначає кількість енергії, що зберігається в конденсаторі (e=1/2cu²), тим самим контролюючи пікову потужність і одиночну - імпульсну енергію лазерного виходу.
Ширина пульсу:відноситься до тривалості розряду живлення (накачування). Він визначає час, коли лазерна енергія діє на заготовку, безпосередньо впливає на глибину проникнення зварювання, ширину зварювання та тепло - розмір зони ураженої. Широкі імпульси підходять для зварювання глибокого проникнення, тоді як вузькі імпульси підходять для тонкої обробки.
Коефіцієнт повторення:відноситься до кількості лазерних імпульсів виходу в секунду. Висока частота досягає безперервного, гладкого зварювання шва та підвищує ефективність; Низька частота використовується для переривчастого зварювання.

Основні категорії

1. Класифікація за режимом роботи

① імпульсні лазерні джерела живлення:
Принцип:Працює в повторюваному імпульсному малюнку, при цьому кожен імпульс незалежно заряджається та розряджує конденсатор. Параметри (енергія, ширина та частота) можна точно налаштувати незалежно.
Особливості:Висока миттєва потужність, низька середня потужність, низький вхід тепла та мінімальне теплове пошкодження матеріалу. Вони є робочим конем для точності обробки.
Підкатегорії:Їх можна розділити на запаси лазерної живлення (які потребують високої - напруги Pre - іонізація для покращеної стабільності) та non -, що киплять живлення лазерного живлення із спрощеною конструкцією.
② Безперервні лазерні джерела живлення:
Принцип:Забезпечує безперервну та стабільну енергію постійного струму джерелу насоса (як правило, лампа криптона, завдяки більш високій ефективності перетворення фотоелектрики), виробляючи безперервний, безперебійний лазерний вихід.
Особливості:Висока середня потужність, в першу чергу, використовується для глибокого зварювання проникнення- і високого різання швидкості -, але з відносно значущим тепловим впливом. Ядро їх дизайну живлення полягає в надзвичайно високій стабільності струму та контролі пульсації.

2. Класифікація методом модуляції та технологією

① Аналогове джерело живлення (традиційне джерело живлення):
Технічні особливості:Використовує кремній - керовані тиристори (SCRS) як основний елемент перемикання для безпосереднього виправлення та фази - управління джерелом живлення (50/60 Гц) для зарядки великих конденсаторів зберігання енергії.
Переваги:Проста структура схеми, зріла технологія, низька вартість виробництва та сильна опір перевантаження.
Недоліки:Великий і об'ємний розмір, високе споживання енергії, низька ефективність (як правило,<40%), poor output stability (susceptible to grid fluctuations), narrow parameter adjustment range, long charging time resulting in limited repetition rate, and safety hazards due to direct connection to the grid (requiring water and electricity isolation).
② Перемикання джерела живлення (сучасний високий - інвертор частоти):
Технічні особливості:Використовує IGBT або MOSFETS як високі - пристрої перемикання швидкості. Блок живлення спочатку випрямляється до постійного струму, потім перевернута до високої частоти - (наприклад, 20 - 50 кГц) AC. Після ступеня напруги - вгору/вниз через високий трансформатор частоти -, випрямлений вихід досягається. Це досягає точного, високочастотного контролю процесу зарядки.

Переваги:Невеликий розмір, легка вага, висока ефективність (понад 85%), низьке споживання енергії, відмінна стабільність виходу (не впливає на коливання потужності), широкий діапазон коригування параметрів, швидка швидкість відповіді та висока швидкість повторення.

Недоліки:Складна конструкція схеми, суворі вимоги до компонентів та дизайну EMC/EMI та висока початкова вартість. Однак ці пристрої стали домінуючою ринковою силою.

3. Класифікація за функціональними характеристиками

① Постійне джерело струму:Основний джерело живлення, який використовує контроль зворотного зв'язку для підтримки постійного струму насосного лампи, тим самим опосередковано стабілізуючи лазерний вихід.

② Негативне джерело живлення відгуків:Ознака високої - Кінцева живлення. Ці джерела живлення використовують побудований - у фотодетекторі для контролю фактичного виходу лазера в режимі реального часу та порівняння його зі встановленим значенням. Якщо відбувається будь -яке відхилення, система управління динамічно регулює напругу зарядки, щоб забезпечити високу послідовну енергію від імпульсу до імпульсу. Це має вирішальне значення для застосувань, що потребують надзвичайно послідовної якості зварювання, таких як аерокосмічні та медичні пристрої.

Сценарії додатків різних типів живлення

1. Аналогові програми живлення імпульсу:

В першу чергу використовується в загальних додатках для обробки обладнання, де якість та ефективність зварювання не є критичними, наприклад, спот -зварювання загальних інструментів, кухонне посуд, фурнітури дверей та вікон та низькі - кінцеві електронні компоненти. У цих додатках вартість - Ефективність та основна функціональність є першорядними міркуваннями.

2. Перемикання додатків живлення імпульсу:

Це абсолютний робочий коник точності виробництва та високої обробки -. Його точний контроль енергії та неперевершена стабільність відповідають вимогам вимог до вирізання - Edge Industries.

Побутова електроніка:Точне зварювання модулів камери смартфонів (CCMS), зварювання типу USB - C інтерфейсних щитів, а зварювання вкладок літієвих акумуляторів потребує мінімального тепла -, уражених зон та нульового розбризкування.

Медичні пристрої:Герметична ущільнювача та зварювання хірургічних інструментів (таких як ножиці та пінцет), компоненти ендоскопа та корпуси кардіостимулятора потребують абсолютно надійної герметизації та біосумісності, без забруднення.

Аерокосмічний простір:Ремонт отворів для охолодження плівки в лезах турбіни двигуна та зварювання різних компонентів сенсорної чутливості -. Ці процеси включають спеціалізовані матеріали (такі як високі сплави температури -) та складні процеси, що вимагають високо надійних та повторюваних процесів зварювання.

Автомобільний:Зварювання інжекторів палива двигуна, різні датчики (кисневі датчики, датчики тиску) та шини в нових модулях акумулятора енергетичного транспортного засобу вимагають витримки високої міцності та вібрації.

Ювелірні вироби:Точне зварювання високо відбиваючих матеріалів, таких як золото та платина, вимагає естетично приємних результатів.

3. Застосування безперервних джерел живлення лазерних:

В першу чергу використовується у виробництві товстих компонентів -, що вимагають високого - потужності глибокого проникнення.

Автомобільний:Зварювання силових компонентів, таких як передачі передач, приводні вали та клатчі.

Промисловість цвілі та штампу:Ремонт та посилення поверхні великих форм.

Важка техніка:Зварювання товстих - Сталеві конструкції та гідравлічні циліндри.

Блок живлення лазерного зварювання YAG - це не просто простий блок живлення; Це критична підсистема, яка безпосередньо визначає продуктивність лазерного виходу та якість зварювання. З точки зору технологічної еволюції, перемикач - живлення імпульсного живлення на основі високої технології інвертора частоти інвертора стала найвищою загальною продуктивністю, тоді як технологія зворотного зв'язку негативної енергії є стандартною для високих - кінцевих прецизійних застосувань.

Вибір правильного джерела живлення вимагає глибокого розуміння його технічних принципів та характеристик класифікації, а також точного узгодження з фактичними вимогами до застосування (матеріалів, процесів та виробничих потужностей). Забігаючи наперед, з інтеграцією глибини цифрових та інтелектуальних технологій та застосуванням нових пристроїв та застосуванням нових пристроїв, більшої інтелекту та більшої стабільності та надійності, забезпечення потужного та точного джерела живлення для високої інтелекту та більшої стійкості та надійності.

Контактна інформація:

Якщо у вас є якісь ідеї, не соромтеся поговорити з нами. Незалежно від того, де наші клієнти та які наші вимоги, ми будемо слідувати нашій меті, щоб забезпечити нашим клієнтам високу якість, низькі ціни та найкращу послугу.