أولاً، خلفية تكنولوجيا الليزر
تكنولوجيا الليزر، منذ ولادتها في منتصف القرن العشرين، أصبحت واحدة من أساسيات العلوم والتكنولوجيا الحديثة،
في عام 1960، كان ظهور أول ليزر يمثل بداية حقبة جديدة،
الكريستالات الياقوتية لإنتاج النور المتماسك بنجاح، هذا النوع الجديد من مصدر الضوء لديه أحادي اللون غير مسبوق، متماسك،
من أجل البحث العلمي والتطبيقات التقنية لفتح عالم جديد.
تكنولوجيا ضخ أشباه الموصلات، تكنولوجيا ليزر الألياف، وتكنولوجيا ليزر فائقة السرعة،
تكنولوجيا ضخ أشباه الموصلات تحسن كفاءة التحويل الكهربائي البصري للليزر وتقلل من تكلفة التصنيع.
الليزر فائق السرعة، مع
تظهر خصائص النبضات القصيرة للغاية إمكانات كبيرة في مجالات المعالجة الدقيقة والنانوية والطب الحيوي.
تتطور في اتجاه قوة أعلى ودقة أعلى وتطبيق أوسع.
مع التطور السريع لتكنولوجيا الليزر الألياف، والطاقة الخارجة، ونوعية شعاع، وكفاءة الكهربائية البصرية من الليزر
تم تحسين هذا البرنامج، والذي يوفر أساسا تقنيا للبحث والتطوير في مجال الليزر الأخضر عالي الطاقة.
تقنية مضاعفة التردد البصري تجعل من الممكن تحويل من ليزر الألياف تحت الحمراء إلى ليزر أخضر وتحسين قوة الإخراج من
في مجال المعالجة الصناعية ، تلعب معدات الليزر عالية الطاقة دورًا مهمًا في القطع واللحام والتمييز ،
في مجال التطبيقات الطبية، فإن الدقة والتحقيق
التحكم في الليزر يجعلها تستخدم على نطاق واسع في جراحة العين وعلاجات الجلد وغيرها من الإجراءات الطبية.
كل جانب من جوانب الحياة اليومية، من التصنيع الصناعي إلى الإبداع الفني إلى البحث العلمي.
وقد أدى تطوير الليزر ذو الطاقة العالية إلى تحسين قدرة معالجة الليزر الصناعية بشكل كبير.
ثانياً، تطوير وتطوير تطبيقات الليزر ذات الطاقة العالية وطول الموجة القصير
وقد جذب تطوير الليزر الخضراء عالية الطاقة الكثير من الاهتمام.
هيكل، ليزر الألياف المستمرة لديها مزايا الطاقة الليزر الخروج موحدة، مكاسب عالية، وكفاءة تحويل عالية، فائقة القوة العالية
إنتاج، جودة جيدة للشعاع، من السهل تحقيق إنتاج وضع واحد، وأداء مستقر.
مبدأ التفاعل بين الليزر والمواد معقد ومتنوع، وبارامترات الليزر المختلفة (مثل طول الموجة، والطاقة، وعرض النبض،
الخ) وخصائص المواد سوف تؤدي إلى تأثيرات تفاعلية مختلفة. تستخدم نتائج هذه التفاعلات على نطاق واسع في تطبيق
تكنولوجيا الليزر، مثل معالجة المواد، العلاج الطبي، البحث العلمي، الخ الشكل 1 يظهر معدل امتصاص
يمكن أن نرى أن منحنيات امتصاص المواد المختلفة لأطوال موجة مختلفة من ضوء الليزر
يمكن تحويل طاقة الليزر التي تمتصها المادة أثناء المعالجة إلى طاقة حرارية، مما يسبب
ارتفاع درجة حرارة المادة. هذا التأثير الحراري مهم في عمليات مثل القطع بالليزر ، واللحام ، والمعالجة الحرارية ، مما يسبب
المواد التي تخضع للانتقالات المرحلية مثل الذوبان أو التبخر أو الترقية.
يعتبر مواد النحاس واحدة من أكثر المواد المعدنية استخدامًا في العالم. في ظل ظروف درجة حرارة طبيعية ، كما هو موضح في الشكل 2 ، فإن
معدل امتصاص المواد النحاسية لليزر 1m باند أقل من 5٪ ، في حين أن معدل امتصاص الضوء الأخضر 532nm يمكن أن يصل إلى 40٪ ،
والذي يعادل 8 أضعاف ليزر الأشعة تحت الحمراء القريبة. يستخدم النحاس على نطاق واسع في الليثيوم والإلكترونيات الصغيرة والصناعات الأخرى،
الصناعة الحالية هي الأكثر استخداما 1m باند الليزر الأشعة تحت الحمراء القريبة، بسبب انخفاض معدل امتصاص النحاس على 1m باند الليزر سوف تظهر في
عملية منخفضة الكفاءة، والفقاعات، والبرق، وغيرها من المشاكل، والليزر الأخضر لقطع أو لحام النحاس وغيرها من المواد تأثير هو
أفضل بكثير من تأثير ليزر الأشعة تحت الحمراء القريبة. لذلك فإن تحقيق قوة عالية وكفاءة عالية
تصبح واحدة من النقاط الساخنة للبحوث في الليزر.
تطبيق مهم للليزر الأخضر هو تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن ، يمكن للليزر الأخضر تحسين جودة الطباعة
والحصول على الطباعة ثلاثية الأبعاد من الهياكل المعقدة من مواد النحاس النقي.
تطبيق ليزر الألياف الخضراء المستمرة ذات الوضع الواحد كمصدر للضوء في الطباعة النحاس النقي هو مجال جديد نسبيا من التكنولوجيا
الذي يستفيد من خصائص شعاع الليزر الخضراء للتغلب على التحديات التي تواجهها تكنولوجيا الليزر التقليدية في التعامل
مع مواد عاكسة للغاية. نظرًا لأن معدل امتصاص النحاس النقي للضوء الأخضر أعلى بكثير من ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة ، فإن الضوء الأخضر
الليزر هو أكثر فعالية في معالجة مواد النحاس. من ناحية أخرى، شعاع ينتج عن الليزر أحادي الوضع لديه جودة عالية
والاتساق، وهو أمر ضروري لمعالجة الدقة، وخاصة عند طباعة النحاس النقي لضمان دقة والاتساق
عملية الطباعة
في تطوير أشعة الليزر قصيرة الطول، اجتذبت أشعة الليزر فوق البنفسجية (UV) والأشعة الليزر الزرقاء اهتمامًا كبيرًا بسبب أدواتها الفريدة
خصائص التطبيق. بسبب طول الموجة القصير من الليزر فوق البنفسجي، والنقاء والخصائص البصرية للمادة هي
عالية للغاية، فمن الصعب العثور على مادة التي يمكن أن تتحمل ليزر فوق البنفسجية عالية الطاقة والليزر فوق البنفسجية التي تتجاوز 100 واط على
السوق نادرة. على الرغم من أن هناك الشركات المصنعة لتحقيق طاقة مستوى الكيلوواط، قبل شعاع الألياف، والليزر الأزرق يحتاج إلى
تنفيذ شعاع الفضاء، هذه العملية لديها متطلبات صارمة للجودة والاستقرار، وتوزيع الطاقة من شعاع الليزر، مقارنة مع
ليزر الألياف، جودة شعاع الليزر الأزرق سيئة، مما يحد من أدائه في بعض تطبيقات المعالجة الدقيقة.
من ناحية أخرى، من خلال جهود الباحثين في مختلف البلدان، حققت الليزر الخضراء التجارية تقدما كبيرا في السنوات الأخيرة.
يمكن أن يوفر TruDisk 3022 ، وهو ليزر قرص أخضر مستمر عالي الطاقة أطلقته مجموعة TRUMPF الألمانية في عام 2021 ، أعلى إنتاج
طاقة متعددة الأوضاع 3kW ، وهي أعلى طاقة في سلسلة الليزر الأخضر الحالية ، مما يوضح مزاياه التطبيقية في النحاس
الشركة الأمريكية IPG أطلقت أول في العالم مستوى كيلوواط واحد الوضع النانو ثانية
النبض الليزر الأخضر GLPN-1000 في عام 2022، والتي يمكن أن توفر متوسط الطاقة تصل إلى 1kW، والجهاز بأكمله صغير،
وتصل كفاءة التحويل إلى 25٪، مما لفت انتباها واسعا من قبل الصناعة.
أول ليزر أخضر مستمر بموجب الوضع الواحد تقريباً
ووفقاً لأحدث تقرير صادر عن شركة أوبتيك كونسلتينغ لأبحاث السوق، فإن سوق أنظمة الليزر العالمية لمعالجة المواد
ستكون 23.5 مليار دولار في عام 2023، بزيادة بنسبة 4% على أساس سنوي. مع تطوير التصنيع المتطور،
الليزر ينمو
شينزين غونغدا ليزر، تعمل بشكل رئيسي في "ليزر الألياف قصيرة الطول الموجة المتقدمة" و "حلول معالجة الليزر الدقة" البحث والتطوير،
إنتاج ومبيعات هي شركة ليزر تركز على البحث والتطوير وإنتاج وتطبيق
طول الموجة (الأخضر والأشعة فوق البنفسجية) الليزر الصناعي بالكامل. بعد الليزر الأخضر ذو الوضع الواحد البالغ 500 واط الذي أطلق في عام 2022 و 1000 واط ذو الوضع الواحد
و 3000 واط ليزر أخضر متعدد الوضعية المستمرة التي تم إطلاقها في عام 2023، والإطلاق الجديد لليزر الألياف الخضراء شبه الوضعية واحدة مع أقصى
وقد تم اختبار وتحقق من قبل العملاء في الصناعات ذات الصلة المحطة. غونغدا ليزر هو أول مصنع في العالم
قادرة على توفير 2 كيلوواط من منتجات الليزر الأخضر المستمرة ذات الوضع الواحد تقريبًا.
IV. الاستنتاجات والآفاق
الليزر الأخضر المستمر القريب من الوضع الواحد من قوة 2 كيلوواط الذي أطلقته شركة "جونغدا ليزر" حديثاً هو أعلى طاقة متوسطة في العالم
ليزر الألياف الخضراء المستمرة. إطلاق المنتج يوفر طاقة أكثر كفاية لمعالجة المواد العكسية العالية
ما يقرب من النمط الواحد من الخروج يضمن الجودة العالية والثبات من شعاع الليزر، والتي من المتوقع أن تجلب جودة لحام أعلى، أعلى
وتشكل هذه الألياف الترددية الأساسية والمتعددة
يضمن مضاعفة تردد التجويف درجة عالية من الاستقرار والموثوقية مع ضمان التكامل والسهولة في الليزر.
التقدم المستمر للتكنولوجيا والنضج المستمر للسوق، لدينا سبب للاعتقاد أن الليزر الخضراء ذات الألياف العالية
سيجلب المزيد من الإمكانيات للمجتمع
الضوء الأخضر عالية الطاقة لديها مزايا واضحة في لحام الدقة النحاس، وخاصة في IGBT التحكم الكهربائي ومحرك الأسلاك المسطحة
لحام، مع تأثير حرارية صغيرة، ورذاذ صغيرة، والتوتر المستقر، والعائد العالي. بالإضافة إلى المواد المضادة للمعادن عالية مثل النحاس
اللحام له خصائص ومزايا مادية متميزة؛ كما أنه يحتوي على إمكانات تطبيق كبيرة في الطباعة ثلاثية الأبعاد من الدقة العالية
مواد النحاس عالية الكفاءة
في المستقبل، سنواصل العمل بجد لتطوير تقنيات أكثر ابتكاراً لزيادة تحسين قوة وكفاءة وموثوقية
ليزر، مع خفض التكاليف، ومطابقة سيناريوهات التطبيق الأكثر أهمية، والمساهمة في ترقية العالمية عالية الدرجة
التصنيع.