Trong các ứng dụng laser công nghiệp, mô-đun laser bơm diode đóng vai trò là “lõi nguồn” của hệ thống laser. Hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý, tuổi thọ thiết bị và chất lượng sản phẩm cuối cùng. Tuy nhiên, với nhiều loại laser bơm diode có sẵn trên thị trường (như loại bơm cuối, bơm bên và ghép sợi), làm thế nào để có thể đáp ứng chính xác các yêu cầu công nghiệp cụ thể? Bài viết này cung cấp một chiến lược lựa chọn có hệ thống dựa trên các thông số kỹ thuật và phân tích dựa trên tình huống.
1. Xác định các yêu cầu cốt lõi của ứng dụng công nghiệp
Trước khi lựa chọn mô-đun laser bơm diode, điều cần thiết là phải xác định các thông số cốt lõi của tình huống ứng dụng:
① Loại xử lý
- Xử lý liên tục công suất cao (ví dụ: cắt/hàn kim loại dày): Ưu tiên tính ổn định của công suất (>1kW) và khả năng tản nhiệt.
- Gia công vi mô chính xác (ví dụ, khoan/khắc vật liệu giòn): Yêu cầu chất lượng chùm tia cao (M² < 10) và điều khiển xung chính xác (mức nano giây). – Xử lý tốc độ cao động (ví dụ, hàn tab pin lithium): Yêu cầu khả năng phản hồi nhanh (tốc độ lặp lại trong phạm vi kHz). ② Khả năng thích ứng với môi trường – Môi trường khắc nghiệt (ví dụ, nhiệt độ cao, bụi, rung động như dây chuyền sản xuất ô tô): Yêu cầu cấp độ bảo vệ cao (IP65 trở lên) và thiết kế chống sốc. ③ Cân nhắc về chi phí dài hạn Thiết bị công nghiệp thường chạy 24/7, vì vậy điều quan trọng là phải đánh giá hiệu quả quang điện (>30%), chu kỳ bảo trì và chi phí phụ tùng thay thế.
2. Giải thích các chỉ số hiệu suất chính
① Công suất đầu ra và chất lượng chùm tia
- Phạm vi công suất: Các mô-đun laser bơm diode cấp công nghiệp thường có phạm vi từ 100W đến 10kW. Lựa chọn dựa trên độ dày vật liệu (ví dụ, cắt thép 20mm cần ≥3kW).
- Chất lượng chùm tia (Hệ số M²):
- M² < 20: Thích hợp cho gia công thô (ví dụ: làm sạch bề mặt).
- M² < 10: Thích hợp cho hàn/cắt chính xác (ví dụ: thép không gỉ 0,1mm). – Lưu ý: Công suất cao hơn thường làm giảm chất lượng chùm tia; hãy cân nhắc thiết kế bơm bên hoặc bơm lai để tối ưu hóa. ② Hiệu suất quang điện và quản lý nhiệt – Hiệu suất quang điện: Ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí năng lượng. Các mô-đun có hiệu suất >40% được ưu tiên (ví dụ: mô-đun laser bơm diode hiệu quả hơn 2–3 lần so với mô-đun bơm đèn thông thường).
- Thiết kế làm mát: Làm mát bằng chất lỏng vi kênh (hiệu suất làm mát >500W/cm²) phù hợp hơn với các hoạt động tải trọng cao, thời gian dài so với làm mát bằng không khí.
③ Độ tin cậy và tuổi thọ
- MTBF (Thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc): Môi trường công nghiệp yêu cầu ≥50.000 giờ.
- Khả năng chống ô nhiễm: Khoang quang học kín ngăn chặn các tia kim loại bắn vào và bụi xâm nhập (tiêu chuẩn IP67 thậm chí còn tốt hơn).
④ Khả năng tương thích và khả năng mở rộng
- Giao diện điều khiển: Hỗ trợ các giao thức công nghiệp như EtherCAT và RS485 giúp tích hợp dễ dàng vào các dây chuyền sản xuất tự động.
- Mở rộng mô-đun: Hỗ trợ cấu hình song song nhiều mô-đun (ví dụ: xếp chồng 6 trong 1) cho phép nâng cấp nguồn điện liền mạch.
⑤ Đặc điểm bước sóng và xung
- Phù hợp bước sóng:
- 1064nm: Thường dùng trong gia công kim loại.
- 532nm/355nm: Thích hợp cho việc xử lý chính xác các vật liệu phi kim loại như thủy tinh và gốm sứ.
- Kiểm soát xung:
- Chế độ QCW (Sóng liên tục gần đúng) lý tưởng cho các ứng dụng năng lượng cao, tần số thấp (ví dụ: khắc sâu).
- Tần số lặp lại cao (mức MHz) phù hợp cho việc đánh dấu tốc độ cao.
3. Tránh những cạm bẫy lựa chọn phổ biến
- Pitfall 1: “Công suất càng cao càng tốt” – Công suất quá cao có thể gây cháy vật liệu. Cân bằng công suất và chất lượng chùm tia.
- Sai lầm 2: “Bỏ qua chi phí bảo trì dài hạn” – Các mô-đun hiệu suất thấp có thể gây ra chi phí năng lượng và bảo trì cao hơn theo thời gian, vượt quá mức tiết kiệm ban đầu.
- Nhược điểm 3: “Một mô-đun phù hợp với mọi tình huống” – Xử lý chính xác và thô đòi hỏi các thiết kế khác biệt (ví dụ: nồng độ pha tạp, cấu trúc bơm).
Đèn Lumispot
Địa chỉ: Tòa nhà 4 #, Số 99 Đường Furong 3, Quận Xishan, Vô Tích, 214000, Trung Quốc
Điện thoại: + 86-0510 87381808.
Di động: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Thời gian đăng: 10-04-2025