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【光子学的奥斯卡】正在崛起的QCW准连续光纤激光器
时间:2017-03-03来源:原创文章

在最新发布的市场研究报告“2016——2022 年全球激光加工市场预测”中,Allied Market Research的化学材料团队主管Eswara Prasad表示:“准连续(QCW)光纤激光器在过去三年中取得了巨大的发展,并以其独特的技术和高峰值功率等优势逐步取代了体形庞大、相对低效的传统型YAG激光器。”

何谓QCW?

QCW全称为Quasi-Continuous Wave Laser,翻译为准连续激光器,是在市场迅速崛起的第三种光纤激光器。在“连续激光器”前面加了“准”这个前缀,一定程度上表明,QCW保留了连续激光器的众所周知的优势:电光转换效率高可靠性好免维护稳定性强更小的占地面积

QCW曾经在2011年、2015年两次打败超快激光器,荣获国际光学工程学会颁发的、素有“光子学奥斯卡”之称的Prism奖。

QCW行业应用

准连续光纤激光器的研发初衷,是希望将光纤激光器的优势引入那些需要低平均功率、低占空比的脉冲激光焊接,准连续光纤激光器可连接单模光纤(芯径小于15 μm),具有极为精细的切割性能

正是利用这一性能特点,研究团队在后来的具体行业应用中发现,QCW不仅可以高质量地完成汽车医疗等行业的电池焊接应用,更可以投入到对精度有极高要求的航空航天切割焊接消费电子照明等行业的切割划线精密焊接等多种应用。

QCW应用实例

那么,QCW应用到焊接、钻孔、切割等领域中去之后,究竟效果如何?来看看锐科的工程师用咱们自家QCW准连续光纤激光器应用实测。

点 焊


光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

部分焊接应用领域仅需要一定占空比的低频率高脉冲激光能量输出,高功率连续光纤激光器虽能满足应用需求,但是利用率不高。

锐科QCW准连续光纤激光器能在较低平均功率的能量输出状态下,以一定占空比和频率范围的调制脉冲状态下输出750W~4.5KW的峰值功率,单脉冲能量可以高达7.5焦~45焦,很好的满足了这类的焊接需求,由于QCW准连续光纤激光器电光转化效率高,免维护等优势特性,是目前YAG固体激光器最佳的替代光源,性价比非常高。

锐科QCW激光器具有高速、高强度的特点,焊接光斑直径可精确到0.2mm以内。


缝 焊


光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

锐科QCW激光器具有长脉宽、高峰值的特点。其缝焊效果与传统的YAG焊接效果基本一致,可取代大部分的传统YAG焊接。


切 割


光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

对于某些“小轮廓”精细切割领域,机床特性造成的切割极限速度不高,因此需要不降低峰值功率的条件下降低激光能量注入,此时,必须使用调制脉冲激光进行加工。

光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

锐科QCW准连续光纤激光器系列可以很好的满足了这类的需求,是性价比最高的光源,同时,结合锐科自主知识产权的高反材料切割技术,在薄型铝、黄铜等切割领域用途很广。

光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

利用QCW激光器对高反材料进行高速切割,其切割厚度比相同功率的连续激光器大20%左右。由于其对脆性材料的热输少,也能对脆性材料进行精密切割,提高良品率。


锐科QCW准连续光纤激光器在调制脉冲模式下输出时,平均功率只有150W~450W,因此,可以选择50微米甚至更小纤芯直径的激光传输光缆,这样会得到更好的单模光斑质量。

通过锐科对光束的优化,更适合于不同熔池形态需求的焊接应用,在动力电池领域有较大优势。

动力电池铜铝焊


光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

铜铝的材料特性要求较高的峰值功率,为防止材料热变形,总的能量注入并不需要太高,因此能以一定占空比,低频率高脉冲激光能量输出的QCW光源成为高性价比光源。


计算机、手机部件加工


光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

一些金属电子元器件的前期切割后期贴片焊对工艺要求较高,特别是对热影响区热变形有非常严苛的要求,而QCW准连续光纤激光器在这方面有独特优势,是这个领域性价比最高的加工光源。


看了这么多应用实例,最后来认识一下锐科出品的QCW准连续光纤激光器系列产品:

准连续光纤激光器系列

Quasi-Continuous Wave Fiber Laser Series

光子学的奥斯卡 正在崛起的QCW准连续光纤激光器

该系列产品涵盖150W至450W,具有更高的电光转换效率、更好的光束质量、更少的维护成本,是现有的灯泵YAG激光器的完美替代品。该系列产品因其多样化的兼容性,大部分YAG系统只需简单的改造即可使用该产品,是点焊、缝焊和钻孔等需要长脉宽、高峰值的工业应用的理想选择。

电光转换效率高>30%

连续和脉冲两种工作方式

极其稳定的输出性能

优异的光束质量

QCS/QBH输出头、输出长度可选

虽然QCW准连续光纤激光器在国内市场应用时间还不长,但我们相信,凭借着其以上诸多良好特性和可应用领域,必将给国内制造业带来巨大变革,使其从中获益。

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