Với sự phát triển của công nghệ chip bán dẫn và công nghệ quang học, công suất đầu ra của laser bán dẫn đã liên tục được cải thiện, chất lượng chùm tia đã được cải thiện đáng kể, và nhiều ứng dụng đã thu được trong lĩnh vực công nghiệp. Hiện nay, công suất đầu ra và chất lượng chùm tia của laser bán dẫn công suất cao công nghiệp đã vượt quá laser YAG bơm đèn và gần với laser YAG bơm bán dẫn. Laser bán dẫn đã dần dần được áp dụng cho hàn nhựa, ốp và hợp kim, xử lý nhiệt bề mặt, hàn kim loại, vv, và cũng đã thực hiện một số tiến bộ ứng dụng trong việc đánh dấu và cắt.
Năm ứng dụng của laser bán dẫn công suất cao trong lĩnh vực công nghiệp
(1) Hàn nhựa laser
Chùm tia của laser bán dẫn là một chùm tia phẳng, và sự phân bố không gian của cường độ mặt cắt ngang là tương đối đồng đều. So với chùm tia của một laser YAG, chùm tia của một laser bán dẫn có thể đạt được tính đồng nhất hàn tốt hơn và chất lượng hàn trong các ứng dụng hàn nhựa, và có thể thực hiện hàn đường may rộng. Các ứng dụng hàn nhựa không yêu cầu yêu cầu công suất cao cho laser bán dẫn, thường là 50 đến 700 W, chất lượng chùm tia nhỏ hơn 100 mm / mrad và kích thước điểm từ 0,5 đến 5 mm. Hàn với kỹ thuật này không làm hỏng bề mặt phôi. Sưởi ấm cục bộ làm giảm căng thẳng nhiệt trên phần nhựa, tránh thiệt hại cho các thành phần điện tử nhúng, và tốt hơn tránh nhựa nóng chảy. Bằng cách tối ưu hóa các nguyên liệu và sắc tố, hàn nhựa laser có thể đạt được màu sắc tổng hợp khác nhau. Hiện nay, laser bán dẫn đã được sử dụng rộng rãi cho hàn kín container, vỏ linh kiện điện tử, phụ tùng ô tô, và các thành phần nhựa khác nhau.
(2) Ốp laser và xử lý nhiệt bề mặt
Xử lý nhiệt bề mặt hoặc ốp một phần của các bộ phận kim loại có yêu cầu cao về khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn là một ứng dụng quan trọng của laser bán dẫn trong chế biến. Trên thế giới, laser bán dẫn để ốp laser và xử lý nhiệt bề mặt có công suất từ 1 đến 6 kW, chất lượng chùm tia từ 100 đến 400 mm / mrad và kích thước điểm từ 2 x 2 mm 2 đến 3 x 3 mm 2 hoặc 1 x 5 mm 2 . So với các laser khác, ưu điểm của tấm ốp và xử lý nhiệt bề mặt với chùm tia laser bán dẫn là hiệu quả điện quang cao, tỷ lệ hấp thụ vật liệu cao, chi phí bảo trì thấp, hình dạng hình chữ nhật của điểm và phân phối cường độ ánh sáng đồng đều. Hiện nay, ốp laser bán dẫn và xử lý nhiệt bề mặt đã được sử dụng rộng rãi trong điện năng, hóa dầu, luyện kim, thép, máy móc và các lĩnh vực công nghiệp khác, và trở thành một trong những phương tiện quan trọng của việc chuẩn bị vật liệu mới, sản xuất trực tiếp nhanh chóng các bộ phận kim loại, và tái sản xuất màu xanh lá cây của các bộ phận kim loại thất bại. .
(3) Hàn kim loại laser
Laser bán dẫn công suất cao có nhiều ứng dụng trong hàn kim loại. Các ứng dụng bao gồm từ hàn tại chỗ chính xác trong ngành công nghiệp ô tô để hàn dẫn nhiệt của vật liệu sản xuất và hàn trục của đường ống. Chất lượng hàn là tốt và không cần xử lý hậu kỳ. Laser bán dẫn được sử dụng để hàn kim loại tấm đòi hỏi công suất từ 300 đến 3000 W, chất lượng chùm tia từ 40 đến 150 mm / mrad, kích thước tại chỗ từ 0,4 đến 1,5 mm và độ dày của vật liệu liên kết từ 0,1 đến 2,5 mm. Do đầu vào nhiệt độ thấp, sự biến dạng của bộ phận được giữ ở mức tối thiểu. Laser bán dẫn công suất cao có thể được hàn ở tốc độ cao, và các mối hàn trơn tru và đẹp. Họ có lợi thế đặc biệt trong việc tiết kiệm lao động trong và sau khi hàn và rất thích hợp cho các nhu cầu khác nhau của hàn công nghiệp. Nó sẽ dần dần thay thế các phương pháp hàn truyền thống.
(4) Đánh dấu laser
Công nghệ đánh dấu laser là một trong những ứng dụng lớn nhất để xử lý laser. Laser hiện đang được sử dụng là laser YAG, laser CO2 và laser bơm bán dẫn. Tuy nhiên, với việc cải thiện chất lượng chùm tia laser bán dẫn, máy đánh dấu laser bán dẫn đã bắt đầu được sử dụng trong lĩnh vực đánh dấu. LIMO của Đức đã giới thiệu một chất lượng chùm tia 5mm? Laser bán dẫn đầu ra trực tiếp 50W của Mrad và đầu ra kết hợp sợi 50μm laser bán dẫn 25W đã đáp ứng các yêu cầu về công suất đầu ra và chất lượng chùm tia của laser cho các ứng dụng đánh dấu.
(5) Cắt laser
Việc ứng dụng laser bán dẫn công suất cao trong lĩnh vực cắt bắt đầu muộn.