세척 및 용접용 펄스 레이저 대 CW 레이저

우리는 모두 레이저 발생기 유형에 연속파 레이저(CW 레이저라고도 함)와 펄스 레이저가 포함된다는 것을 알고 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 연속파 레이저 출력은 시간적으로 연속적이며 레이저 펌프 소스는 장시간 레이저 출력을 생성하기 위해 지속적으로 에너지를 제공하여 연속파 레이저 광을 얻습니다. CW 레이저의 출력 전력은 일반적으로 비교적 낮아 연속파 레이저 작동이 필요한 경우에 적합합니다. 펄스 레이저는 특정 간격으로 한 번만 작동한다는 것을 의미합니다. 펄스 레이저는 출력 전력이 크고 레이저 마킹, 절단, 용접, 세척 및 범위 지정에 적합합니다. 사실 작동 원리 측면에서 모두 펄스 유형에 속하지만 연속파 레이저의 출력 레이저 펄스 주파수는 비교적 높아 인간의 눈으로 인식할 수 없습니다.

STYLECNC 이 두 가지 유형의 레이저의 차이점을 설명하겠습니다.

펄스 레이저 대 CW 레이저

정의 및 원리

1. 레이저에 변조기를 추가하여 주기적 손실을 발생시키면 출력의 일부를 여러 펄스에서 선택할 수 있는데, 이를 펄스 레이저라고 합니다. 간단히 말해서 펄스 레이저에서 방출되는 레이저 광은 빔 바이 빔입니다. 동시에 방출되는 파동(전파/광파 등)과 같은 기계적 형태입니다.

2. CW 레이저에서 빛은 일반적으로 캐비티에서 왕복으로 한 번 출력됩니다. 캐비티 길이는 일반적으로 밀리미터에서 미터 범위이기 때문에 초당 여러 번 출력할 수 있으며, 이를 연속파 레이저라고 합니다. 간단히 말해서 CW 레이저는 연속적으로 방출합니다. 레이저 펌프 소스는 장시간 레이저 출력을 생성하기 위해 지속적으로 에너지를 공급하여 연속파 레이저 빛을 얻습니다.

기능

1. 작업 물질의 여기와 해당 레이저 출력을 통해 CW 레이저는 장시간 연속 모드를 계속할 수 있습니다.

2. 펄스 레이저는 출력 전력이 크므로 레이저 마킹, 절단, 거리 측정 등에 적합합니다. 장점은 작업물의 전체 온도 상승이 작고 열 영향 범위가 작으며 작업물의 변형이 작다는 것입니다.

특성

1. 연속파 레이저는 안정된 작동 상태, 즉 정상 상태를 갖는다. CW 레이저의 각 에너지 레벨의 입자 수와 공동의 복사장은 안정된 분포를 갖는다.

2. 펄스 레이저는 단일 레이저의 펄스 폭이 0.25초 미만이고, 특정 간격으로 한 번만 작동하는 레이저를 말합니다.

작업 방법

1. 펄스 레이저의 작동 모드는 레이저의 출력이 불연속적이고 특정 간격으로 한 번만 작동하는 모드를 말합니다.

2. 연속파 레이저의 작업 모드는 레이저 출력이 연속적이며 레이저가 켜진 후에도 출력이 중단되지 않는다는 것을 의미합니다.

출력 전력

1. 펄스 레이저는 출력 전력이 큽니다.

2. 연속파 레이저의 출력 전력은 일반적으로 비교적 낮습니다.

피크 파워

1. CW 레이저는 일반적으로 자체 전력의 크기만큼만 달성할 수 있습니다.

2. 펄스 레이저는 자체 전력의 몇 배를 달성할 수 있습니다. 펄스 폭이 짧을수록 열 효과가 적고 미세 가공에 더 많은 펄스 레이저가 사용됩니다.

소모품 및 유지 관리

1. 펄스 레이저 발생기: 자주 유지 관리해야 하며 소모품은 나중에 이용할 수 있습니다.

2. 연속파 레이저 발생기: 유지 보수가 거의 필요 없으며 후반 단계에서 소모품이 필요하지 않습니다.

CW 레이저 세척 VS 펄스 레이저 세척

레이저 청소 기존의 피클링, 샌드블라스팅, 고압 물총 세척을 대체할 수 있는 떠오르는 소재 표면 세척 기술입니다. 레이저 세척기는 휴대용 세척 헤드와 파이버 레이저를 채택하여 유연한 전송, 우수한 제어성, 광범위한 적용 소재, 높은 효율 및 우수한 효과를 제공합니다.

레이저 세척의 본질은 높은 레이저 에너지 밀도의 특성을 사용하여 기판을 손상시키지 않고 기판 표면에 부착된 오염 물질을 파괴하는 것입니다. 세척된 기판과 오염 물질의 광학적 특성을 분석한 결과, 레이저 세척 메커니즘은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 오염 물질과 기판의 흡수율 차이를 특정 파장의 레이저 에너지로 사용하여 레이저 에너지를 완전히 흡수할 수 있도록 하는 것입니다. 오염 물질이 흡수되어 오염 물질이 가열되어 팽창하거나 증발합니다. 다른 유형은 기판과 오염 물질 사이의 레이저 흡수율 차이가 거의 없다는 것입니다. 고주파, 고출력 펄스 레이저를 사용하여 물체 표면에 충격을 가하고 충격파로 인해 오염 물질이 터져 기판 표면에서 분리됩니다.

레이저 세척 분야에서 파이버 레이저는 신뢰성, 안정성 및 유연성이 높아 레이저 세척 광원에 가장 적합한 선택이 되었습니다. 파이버 레이저의 2가지 주요 구성 요소인 연속 파이버 레이저와 펄스 파이버 레이저는 각각 거시적 재료 가공과 정밀 재료 가공에서 지배적인 위치를 차지합니다.

금속 표면의 녹, 페인트, 오일 및 산화막을 제거하는 것은 현재 레이저 세척 분야에서 가장 널리 사용되고 있습니다. 플로팅 녹 제거는 가장 낮은 레이저 전력 밀도를 필요로 하며, 초고에너지 펄스 레이저 또는 빔 품질이 좋지 않은 연속파 레이저를 사용하여 달성할 수 있습니다. 밀도가 높은 산화막 외에도 일반적으로 약 1.5mJ의 거의 단일 모드 펄스 에너지를 가진 고전력 밀도의 MOPA 레이저를 사용해야 합니다. 다른 오염 물질의 경우 광 흡수 특성과 세척 용이성에 따라 적절한 광원을 선택해야 합니다. STYLECNC' 시리즈의 펄스 및 연속파 레이저 세척기는 각각 초대형 에너지 거친 점 및 고에너지 미세 점의 적용에 적합합니다.

동일한 전력 조건에서 펄스 레이저의 세척 효율은 연속파 레이저보다 훨씬 높습니다. 동시에 펄스 레이저는 열 입력을 더 잘 제어하고 기판 온도가 너무 높거나 미세 용융되는 것을 방지할 수 있습니다.

CW 레이저는 가격 면에서 유리하며, 고출력 레이저를 사용하여 펄스 레이저와의 효율성 격차를 메울 수 있지만, 고출력 CW 레이저는 열 입력이 더 크고 기판에 대한 손상이 증가합니다.

따라서 두 가지 사이에는 적용 시나리오에서 근본적인 차이가 있습니다. 높은 정밀도로 기판의 가열을 엄격하게 제어해야 하며, 금형과 같이 기판이 비파괴적이어야 하는 적용 시나리오는 펄스 레이저를 선택해야 합니다. 일부 대형 철 구조물, 파이프 등의 경우 부피가 크고 열이 빨리 발산되기 때문에 기판 손상에 대한 요구 사항이 높지 않아 연속파 레이저를 선택할 수 있습니다.

CW 레이저 용접 VS 펄스 레이저 용접

레이저 용접 고에너지 레이저 펄스를 사용하여 작은 영역의 재료를 국부적으로 가열하는 것입니다. 레이저 복사의 에너지는 열 전도를 통해 재료 내부로 확산되고 재료는 용융되어 특정 용융 풀을 형성합니다. 레이저 용접은 레이저 재료 가공 기술 응용의 중요한 측면 중 하나입니다. 레이저 용접기는 주로 펄스 레이저 용접과 연속파 레이저 용접으로 나뉩니다.

레이저 용접은 주로 박벽 재료와 정밀 부품의 용접을 목적으로 하며, 높은 종횡비, 작은 용접 폭, 작은 열 영향부, 작은 변형, 빠른 용접 속도로 스팟 용접, 맞대기 용접, 스티치 용접, 실링 용접 등을 실현할 수 있습니다. 용접 이음매는 평평하고 아름다우며 용접 후 간단한 처리가 필요 없고, 용접 이음매는 고품질이며, 기공이 없고, 정밀하게 제어할 수 있으며, 초점 스팟이 작고, 위치 정확도가 높으며, 자동화를 실현하기 쉽습니다.

펄스 레이저 용접은 주로 판금 재료의 스팟 용접 및 심 용접에 사용됩니다. 그 용접 공정은 열전도형에 속합니다. 즉, 레이저 복사는 공작물 표면을 가열하고 열 전도를 통해 재료로 확산되어 레이저 펄스의 파형, 폭, 피크 전력 및 반복 주파수 및 기타 매개 변수를 제어합니다. 공작물 사이에 좋은 연결을 형성합니다. 펄스 레이저 용접의 가장 큰 장점은 공작물의 전체 온도 상승이 작고 열 영향 범위가 작으며 공작물의 변형이 작다는 것입니다.

대부분의 연속파 레이저 용접은 1000만 이상의 출력을 가진 고출력 레이저입니다. 500W일반적으로 이러한 레이저는 위의 판에 사용해야 합니다. 1mm. 그 용접 메커니즘은 핀홀 효과를 기반으로 한 심층 침투 용접으로, 종횡비가 크고 5:1 이상에 도달할 수 있으며, 용접 속도가 빠르고 열 변형이 작습니다. 기계, 자동차, 선박 및 기타 산업에서 광범위한 응용 분야가 있습니다. 또한 수십에서 수백 와트에 이르는 전력을 가진 저전력 CW 레이저도 있으며, 이는 플라스틱 용접 및 레이저 브레이징 산업에서 널리 사용됩니다.

연속파 레이저 용접은 주로 파이버 레이저 또는 반도체 레이저로 작업물 표면을 연속적으로 가열하여 수행됩니다. 그 용접 메커니즘은 핀홀 효과를 기반으로 한 심층 침투 용접으로, 종횡비가 크고 용접 속도가 빠릅니다.

펄스 레이저 용접은 주로 두께가 100mm 이하인 얇은 금속 재료의 점용접 및 솔기용접에 사용됩니다. 1mm. 용접 공정은 열전도형에 속합니다. 즉, 레이저 복사는 작업물 표면을 가열한 다음 열전도를 통해 재료로 확산됩니다. 파형, 폭, 피크 전력 및 반복률과 같은 매개변수는 작업물 간의 양호한 연결을 만듭니다. 3C 제품 쉘, 리튬 배터리, 전자 부품, 금형 수리 용접 및 기타 산업에서 많은 응용 분야가 있습니다.

펄스 레이저 용접의 가장 큰 장점은 작업물의 전반적인 온도 상승이 작고, 열 영향 범위가 작으며, 작업물의 변형이 작다는 것입니다.

레이저 용접은 레이저 빔을 에너지원으로 사용하여 용접물의 접합부에 충격을 주는 융합 용접입니다. 레이저 빔은 거울과 같은 평평한 광학 요소에 의해 안내된 다음 반사 초점 요소 또는 거울에 의해 용접 이음매에 투사될 수 있습니다. 레이저 용접은 비접촉 용접으로 작업 중에 압력이 필요하지 않지만 용융 풀의 산화를 방지하기 위해 불활성 가스가 필요하며 필러 메탈이 가끔 사용됩니다. 레이저 용접은 MIG 용접과 결합하여 레이저 MIG 복합 용접을 형성하여 대침투 용접을 달성할 수 있으며 MIG 용접에 비해 열 입력이 크게 감소합니다.