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5 tipos de láser comparados

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Los láseres son un componente esencial de los modernos sistemas de procesamiento láser.

Con el avance de la tecnología de procesamiento láser, los propios láseres también evolucionan, lo que da lugar a la aparición de nuevos tipos.

Inicialmente, los principales tipos de láser utilizados para el tratamiento eran los de CO2 y láseres YAG de estado sólido bombeados por lámpara.

El objetivo del desarrollo ha pasado de aumentar potencia del láser para mejorar la calidad del haz, una vez satisfechos los requisitos de potencia.

El desarrollo de láseres semiconductores, láseres de fibra y láseres de disco ha supuesto avances significativos en campos como el procesamiento de materiales por láser, el tratamiento médico, la industria aeroespacial y la fabricación de automóviles.

Los cinco láseres más extendidos en el mercado son los de CO2 láseres, láseres Nd:YAG, láseres semiconductores, láseres de disco y láseres de fibra. ¿Puede facilitarnos información sobre sus características y ámbito de aplicación?

CO2 láser

Aplicación: 

La longitud de onda de un CO2 láser es de 10,6 micrómetros, y tiene una baja absorción cuando se trata de materiales metálicos.

Suele utilizarse para cortar materiales nomateriales metálicos y soldadura de materiales metálicos.

Sus aplicaciones están muy extendidas e incluyen la soldadura en la aviación, los instrumentos electrónicos, la maquinaria y la industria del automóvil.

Láser Nd: YAG

Aplicación: 

Los láseres Nd:YAG tienen un alto coeficiente de absorción para el metal, lo que los hace adecuados para aplicaciones de corte, soldadura y marcado.

Gracias a su alta energía, elevada potencia de pico, diseño compacto, durabilidad y rendimiento fiable, se utilizan ampliamente en sectores como la defensa, el tratamiento médico y la investigación científica, entre otros.

Sláser emiconductor

Aplicación: debido a la gran uniformidad del haz láser y a su escasa penetración, el láser semiconductor no es adecuado para el corte de metales, pero sus características de punto son adecuadas para el metal tratamiento superficialcomo el revestimiento, el endurecimiento, Impresión 3Detc.

Puede utilizarse ampliamente en los sectores aeroespacial, médico y de automoción.

Dláser isk

Aplicación: disco láser es una estructura de acoplamiento de trayectoria óptica espacial, por lo que la calidad del haz es muy alta

El láser es adecuado para aplicaciones de material láser como corte de metalsoldadura, marcado, revestimiento, endurecimiento e impresión 3D.

Se utiliza ampliamente en las industrias de fabricación de automóviles, aeroespacial, maquinaria de precisión y electrónica 3C.

Láser de fibra

Aplicación: Debido a la alta eficacia de conversión electroóptica, el buen coeficiente de absorción de metales y la alta calidad del haz, el láser de fibra puede utilizarse para el corte, la soldadura y el marcado de metales, superficie metálica aplicaciones de tratamiento.

La tecnología láser se utiliza ampliamente en industrias como la aeroespacial, la fabricación de automóviles, la electrónica 3C y el campo médico.

Sin embargo, para determinar el producto láser más adecuado, es necesario tener en cuenta el rendimiento y la aplicación de cada uno de ellos tipo de láser.

A continuación encontrará una tabla con las características y aplicaciones de los cinco tipos de láser mencionados.

Tipo láserLáser Nd:YAG CO2 LáserLáser de fibra ópticaLáser semiconductor Láser de disco
Longitud de onda del láser (μm)1.0-1.110.61. 0-1.10.9-1.01.0-1.1
Eficacia de conversión fotoeléctrica3%-5%10%35%-40%70%-80%30%
Potencia de salida (kw)1-31-200.5-200.5-101-20
Calidad del haz156<2.510<2.5
Centrar el rendimientoEl ángulo de divergencia del haz es grande, es difícil obtener un modo único, el punto enfocado es grande y la densidad de potencia es baja.El ángulo de divergencia del haz es pequeño, la película de base es fácil de obtener, el punto de enfoque es pequeño y la densidad de potencia es alta.Ángulo de divergencia del haz pequeño, punto pequeño después del enfoque, buena calidad del haz monomodo y multimodo, alta potencia de pico y alta densidad de potencia.El ángulo de divergencia del haz es grande, el punto enfocado es grande y la uniformidad del punto es buena.El ángulo de divergencia del haz es pequeño, el punto enfocado es pequeño y la densidad de potencia es alta.
Características de cortePoca capacidad de corteGeneralmente, no es adecuado para cortar materiales metálicos. Al cortar materiales no metálicos, el espesor de corte es grande y la velocidad de corte es rápida.Por lo general, es adecuado para el corte de materiales metálicos con velocidad de corte rápida, y puede adaptarse al corte de placas con diferentes espesores, alta eficiencia y gran espesor de corte.Debido al punto uniforme y a la escasa penetración del haz, no es adecuado para aplicaciones de corte y tratamiento de superficies metálicasGeneralmente es adecuado para el corte de materiales metálicos, con una velocidad de corte rápida, y puede adaptarse al corte de chapas de diferentes espesores.
Características de la soldaduraEs adecuado para la soldadura por puntos, tridimensional soldadura láser y soldadura de materiales de alta reflexiónEs adecuado para soldadura láser y soldadura de materiales de alta reflexiónEs adecuado para la soldadura por puntos, soldadurasoldadura compuesta por láser, soldadura por escaneo láser y soldadura de materiales de alta reflexiónEs adecuado para soldadura fuerte, soldadura compuesta, revestimiento láser soldadura, tratamiento de superficies en cámara de oro y soldadura de materiales de alta reflexiónEs adecuado para láser soldadura por puntossoldadura fuerte, soldadura compuesta, soldadura por escaneo láser y soldadura de materiales de alta reflexión
Tipo de material de transformaciónCobre, aluminioMaterial no mecanizable de alta inversiónMaterial de alta inversiónMaterial de alta inversiónMaterial de alta inversión
Absortividad de los metales35%12%35%35%35%
VolumenPequeñoMáximoCompacto y compactoPequeñoPequeño
Ciclo de mantenimiento300 horas1000-2000 horasNo requiere mantenimientoNo requiere mantenimientoNo requiere mantenimiento
Coste de explotación relativoAltaAltaBajocomúnmentealta
Portabilidad del tratamientoBuena flexibilidad y adaptabilidadInconveniente para desplazarseBuena flexibilidadBuena flexibilidad y adaptabilidadBuena flexibilidad, gran adaptabilidad, pero sensible a los terremotos
Tecnologíausadousadomás recientenuevonuevo
Vida útil>300 horas>2000 horas>100000 horas>15000 horas>100000 horas

Comparación de prestaciones y aplicaciones

Los láseres semiconductores presentan claras ventajas técnicas en comparación con los láseres de CO2 tradicionales y los láseres YAG de estado sólido, como su pequeño tamaño, peso ligero, alta eficiencia, bajo consumo de energía, larga vida útil y alta absorción de metales.

Con los continuos avances en la tecnología de los láseres semiconductores, también están creciendo rápidamente otros láseres de estado sólido basados en semiconductores, como los láseres de fibra, los láseres semiconductores de fibra de salida directa y los láseres de disco.

Los láseres de fibra, en particular los de fibra dopada con tierras raras, han experimentado un rápido crecimiento y se utilizan ampliamente en campos como la comunicación por fibra óptica, la detección y el procesamiento de materiales por láser.

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