Laser à onde continue VS laser pulsé pour le nettoyage et le soudage

Dernière mise à jour : 2023-08-25 Par 6 Min Lire

Laser pulsé VS laser CW pour le nettoyage et le soudage

Nous savons tous que les types de générateurs laser comprennent les lasers à ondes continues (également appelés lasers CW) et les lasers pulsés. Comme son nom l'indique, la sortie laser à ondes continues est continue dans le temps et la source de pompage laser fournit en continu de l'énergie pour générer une sortie laser pendant une longue période, obtenant ainsi une lumière laser à ondes continues. La puissance de sortie des lasers CW est généralement relativement faible, ce qui convient aux occasions nécessitant un fonctionnement laser à ondes continues. Le laser pulsé signifie qu'il ne fonctionne qu'une fois à un certain intervalle. Le laser pulsé a une grande puissance de sortie et convient au marquage, à la découpe, au soudage, au nettoyage et à la télémétrie au laser. En fait, en termes de principe de fonctionnement, ils appartiennent tous au type à impulsion, mais la fréquence d'impulsion laser de sortie du laser à ondes continues est relativement élevée, ce qui ne peut pas être reconnu par l'œil humain.

STYLECNC expliquera la différence entre ces 2 types de lasers :

Laser pulsé VS laser continu

Définition et principe

1. Si un modulateur est ajouté au laser pour générer une perte périodique, une partie de la sortie peut être sélectionnée parmi un certain nombre d'impulsions, ce qui est appelé un laser pulsé. En termes simples, la lumière laser émise par le laser pulsé est un faisceau par faisceau. Il s'agit d'une forme mécanique telle qu'une onde (onde radio/onde lumineuse, etc.) qui est émise en même temps.

2. Dans un laser CW, la lumière est généralement émise une fois par aller-retour dans la cavité. Comme la longueur de la cavité est généralement comprise entre quelques millimètres et quelques mètres, elle peut être émise plusieurs fois par seconde, ce qui est appelé un laser à onde continue. En termes simples, le laser CW émet en continu. La source de pompage laser fournit en continu de l'énergie pour générer une sortie laser pendant une longue période, ce qui permet d'obtenir une lumière laser à onde continue.

Caractéristiques

1. Grâce à l'excitation de la substance de travail et à la sortie laser correspondante, le laser CW peut continuer à fonctionner en mode continu pendant une longue période.

2. Le laser à impulsions a une grande puissance de sortie ; il convient au marquage laser, à la découpe, à la télémétrie, etc. L'avantage est que l'augmentation globale de la température de la pièce est faible, la plage affectée par la chaleur est faible et la déformation de la pièce est faible.

Caractéristique

1. Le laser à onde continue a un état de fonctionnement stable, c'est-à-dire un état stationnaire. Le nombre de particules de chaque niveau d'énergie dans le laser CW et le champ de rayonnement dans la cavité ont une distribution stable.

2. Le laser pulsé fait référence à un laser dont la largeur d'impulsion d'un seul laser est inférieure à 0.25 seconde et ne fonctionne qu'une fois à un certain intervalle.

Les méthodes de travail

1. Le mode de fonctionnement du laser pulsé fait référence au mode dans lequel la sortie du laser est discontinue et ne fonctionne qu'une fois à un certain intervalle.

2. Le mode de fonctionnement du laser à onde continue signifie que la sortie laser est continue et que la sortie n'est pas interrompue après la mise sous tension du laser.

Puissance de sortie

1. Le laser pulsé a une grande puissance de sortie.

2. La puissance de sortie des lasers à ondes continues est généralement relativement faible.

Puissance maximale

1. Les lasers CW ne peuvent généralement atteindre que la taille de leur propre puissance.

2. Le laser pulsé peut atteindre plusieurs fois sa propre puissance. Plus la largeur d'impulsion est courte, moins l'effet thermique est important et plus les lasers pulsés sont utilisés dans le traitement de précision.

Consommables et maintenance

1. Générateur laser à impulsions : doit être entretenu fréquemment et les consommables seront disponibles ultérieurement.

2. Générateur laser à ondes continues : il ne nécessite quasiment aucun entretien et aucun consommable n'est requis à un stade ultérieur.

Nettoyage au laser CW VS nettoyage au laser pulsé

Nettoyage au laser Il s'agit d'une technologie émergente de nettoyage de surface des matériaux qui peut remplacer le décapage traditionnel, le sablage et le nettoyage au pistolet à eau haute pression. La machine de nettoyage laser adopte une tête de nettoyage portable et un laser à fibre, qui présente une transmission flexible, une bonne contrôlabilité, de larges matériaux applicables, une efficacité élevée et un bon effet.

L'essence du nettoyage au laser est d'utiliser les caractéristiques de la densité d'énergie laser élevée pour détruire les polluants attachés à la surface du substrat sans endommager le substrat. Selon l'analyse des caractéristiques optiques du substrat nettoyé et des polluants, le mécanisme de nettoyage au laser peut être divisé en 2 catégories : l'une consiste à utiliser la différence de taux d'absorption des polluants et du substrat pour une certaine longueur d'onde d'énergie laser, de sorte que l'énergie laser puisse être entièrement absorbée. Les polluants sont absorbés, de sorte que les polluants sont chauffés pour se dilater ou se vaporiser. L'autre type est qu'il y a peu de différence dans le taux d'absorption laser entre le substrat et le polluant. Un laser pulsé haute fréquence et haute puissance est utilisé pour impacter la surface de l'objet, et l'onde de choc provoque l'éclatement du polluant et sa séparation de la surface du substrat.

Nettoyage au laser CW VS nettoyage au laser pulsé

Dans le domaine du nettoyage au laser, le laser à fibre est devenu le meilleur choix pour la source lumineuse de nettoyage au laser en raison de sa fiabilité, de sa stabilité et de sa flexibilité supérieures. En tant que 2 composants majeurs des lasers à fibre, les lasers à fibre continue et les lasers à fibre pulsée occupent respectivement une position dominante dans le traitement macroscopique des matériaux et le traitement de précision des matériaux.

L'élimination de la rouille, de la peinture, de l'huile et des couches d'oxyde sur les surfaces métalliques est actuellement le domaine le plus utilisé du nettoyage au laser. L'élimination de la rouille flottante nécessite la plus faible densité de puissance laser et peut être réalisée en utilisant des lasers pulsés à très haute énergie ou même des lasers à onde continue avec une qualité de faisceau médiocre. En plus de la couche d'oxyde dense, il est généralement nécessaire d'utiliser un laser MOPA avec une énergie d'impulsion quasi monomode d'environ 1.5 mJ avec une densité de puissance élevée. Pour les autres polluants, une source lumineuse appropriée doit être sélectionnée en fonction de ses caractéristiques d'absorption de la lumière et de la facilité de nettoyage. STYLECNCLes séries de machines de nettoyage laser à ondes pulsées et continues conviennent respectivement à l'application de points grossiers à très grande énergie et de points fins à haute énergie.

Dans les mêmes conditions de puissance, l'efficacité de nettoyage des lasers pulsés est bien supérieure à celle des lasers à ondes continues. En même temps, les lasers pulsés peuvent mieux contrôler l'apport de chaleur et empêcher la température du substrat d'être trop élevée ou de micro-fondre.

Les lasers CW présentent un avantage en termes de prix et peuvent compenser l'écart d'efficacité avec les lasers pulsés en utilisant des lasers haute puissance, mais les lasers CW haute puissance ont un apport de chaleur plus important et des dommages accrus au substrat.

Il existe donc des différences fondamentales entre les deux dans les scénarios d'application. Avec une haute précision, il est nécessaire de contrôler strictement le chauffage du substrat, et les scénarios d'application qui nécessitent que le substrat soit non destructif, comme les moules, doivent choisir un laser pulsé. Pour certaines grandes structures en acier, tuyaux, etc., en raison du grand volume et de la dissipation rapide de la chaleur, les exigences en matière d'endommagement du substrat ne sont pas élevées et des lasers à ondes continues peuvent être sélectionnés.

Soudage laser CW VS Soudage laser pulsé

La soudure au laser is to use high-energy laser pulses to locally heat the material in a small area. The energy of the laser radiation diffuses into the interior of the material through heat conduction, and the material is melted to form a specific mol10 pool. Laser welding is a of the important aspects of the application of laser material processing technology. Laser welding machines are mainly divided into pulse laser welding and continuous wave laser welding.

Le soudage au laser est principalement destiné au soudage de matériaux à parois minces et de pièces de précision, et peut réaliser le soudage par points, le soudage bout à bout, le soudage par points, le soudage par scellement, etc., avec un rapport hauteur/largeur élevé, une petite largeur de soudure, une petite zone affectée par la chaleur, une petite déformation et une vitesse de soudage rapide. Le cordon de soudure est plat et beau, aucun traitement simple ou nécessaire après le soudage, le cordon de soudure est de haute qualité, n'a pas de pores, peut être contrôlé avec précision, le point de focalisation est petit, la précision de positionnement est élevée et il est facile de réaliser l'automatisation.

Soudage laser CW VS Soudage laser pulsé

Le soudage laser à impulsions est principalement utilisé pour le soudage par points et le soudage par joint de matériaux en tôle. Son procédé de soudage appartient au type de conduction thermique, c'est-à-dire que le rayonnement laser chauffe la surface de la pièce et se diffuse dans le matériau par conduction thermique pour contrôler la forme d'onde, la largeur, la puissance de crête et la fréquence de répétition de l'impulsion laser et d'autres paramètres. , pour former une bonne connexion entre les pièces. Le plus grand avantage du soudage laser à impulsions est que l'augmentation globale de la température de la pièce est faible, la plage affectée par la chaleur est faible et la déformation de la pièce est faible.

Most of continuous wave laser welding are high-power lasers with a power of more than 500 watts. Generally, such lasers should be used for plates above 1mm. Its welding mechanism is deep penetration welding based on pinhole effect, with large aspect ratio, which can reach more than 5:1, fast welding speed and small thermal deformation. It has a wide range of applications in machinery, automobiles, ships and other industries. There are also some low-power CW lasers with powers ranging from tens to hundreds of watts, which are widely used in plastic welding and laser brazing industries.

Le soudage laser à onde continue est principalement réalisé en chauffant en continu la surface de la pièce à usiner avec un laser à fibre ou un laser à semi-conducteur. Son mécanisme de soudage est un soudage à pénétration profonde basé sur l'effet de trou d'épingle, avec un grand rapport hauteur/largeur et une vitesse de soudage rapide.

Pulse laser welding is mainly used for spot welding and seam welding of thin-walled metal materials with a thickness of less than 1mm. The welding process belongs to the heat conduction type, that is, laser radiation heats the surface of the workpiece, and then diffuses into the material through heat conduction. Parameters such as waveform, width, peak power and repetition rate make a good connection between workpieces. It has a large number of applications in 3C product shells, lithium batteries, electronic components, mold repair welding and other industries.

Le plus grand avantage du soudage laser à impulsions est que l’augmentation globale de la température de la pièce est faible, la plage affectée par la chaleur est petite et la déformation de la pièce est faible.

Laser welding is a fusion welding, which uses a laser beam as an energy source and impacts on the joint of the weldment. The laser beam can be guided by a flat optical element, such as a mirror, and then projected onto the weld seam by a reflective focusing element or mirror. Laser welding is non-contact welding, no pressure is required during the operation, but inert gas is required to prevent oxidation of the mol10 pool, and filler metal is occasionally used. Laser welding can be combined with MIG welding to form laser MIG composite welding to achieve large penetration welding, and the heat input is greatly reduced compared to MIG welding.

Guide pratique sur les machines de nettoyage au laser pour les débutants

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