Aerospace fúrási alkalmazások - rost lézerek
A rost lézerek előnyei nyilvánvalóak az Nd: YAG impulzus lézerekkel szemben. Először is, a rost lézer szivattyúforrása egy flash lámpa helyett dióda, így tökéletes négyzethullámot képezhet. Másodszor, a flash-pumpált Nd: YAG lézer lassabb és lassabb, így mindig van a lézerenergia egy része alacsonyabb, mint a célterület párolgási küszöbértéke. Az energia ezen része megolvasztja az anyagot, ami a hővédő bevonat leválását okozza. Az átdolgozott réteg specifikációinak teljesítéséhez az impulzus időtartamának 1 ms-nál kisebbnek kell lennie. Ezen a ponton a szálas lézereknek abszolút előnyük van, mert négyzethullámú hullámformákat generálnak, így a 10 ms-os impulzusok felhasználása megfelel az újratelepítéshez és repedéshez szükséges repülőgép-berendezések specifikációinak.
Az égéstérrel illusztráljuk. Impulzusfúrás esetén a fúrási folyamat során az égéstér párhuzamosan forog. Ebben az esetben a fúráshoz 5 impulzus szükséges, és 2 furatot használnak a ventilátor alakú lyukak kialakításához. Általában a lézer maximális ismétlési sebessége 10 impulzus / másodperc. A rost lézer egy hosszú impulzusú ventilátor alakú lyukat képezhet. Ha ugyanazt az impulzust és impulzus energiát használjuk, mint az Nd: YAG lézer, a sebesség akár 10-szeres lehet. Ugyanaz a fúrási minőség érhető el akár egy, akár két hosszú impulzussal vagy több impulzussal. Ezenkívül a szál lézer a fúrás és fúrás után is beállíthatja az impulzus időtartamát, ahelyett, hogy mindig több impulzust használna, ami segít elkerülni a test károsodását.
A szálas lézereket lapos sík módú kimenet jellemzi, míg az Nd: YAG lézerek körülbelül Gauss-tartományban vannak. Ezért a lapos felső módnak köszönhetően az előbbi meghaladja a párolgási küszöböt, míg az utóbbi jelentős része a küszöbérték alatt van. Tanulmányok kimutatták, hogy a rost lézerek kevesebb energiát igényelnek, hogy ugyanazon körülmények között ugyanazt a fúrási hatást érjék el. Ennek oka négyzetes hullám + lapos felső mód. Ezen tulajdonság miatt is a szálas lézerek hatékonyabbak a fúrásban, és kevesebb hőveszteségük van. Kevesebb hőveszteség javítja a bevonat hámlását és újrafogalmazását.
Az egyik ok, amiért az Nd: YAG lézerek nagy figyelmet kaptak, az egyedülálló sugármegosztási tulajdonság, melynek helyszíne a növekvő vagy csökkenő erővel változhat, és a kívánt rekesznyílás újrafókuszálással érhető el. Néhány Nd: YAG lézer beépít egy belső fókuszáló teleszkópot a gerenda divergencia szögének megváltoztatására, de ez a beállítás szükségessé teszi, hogy a kezelő magas fokú szakmaisággal, időigényes és helyes paraméterekkel rendelkezzen, így sok ember nem optimista. Ez a módszer. Ezen a ponton a szál lézer éppen ellenkezője, mert a fókusz alakja tökéletesen kerek, így nincs változás, amikor a tápellátást emelik vagy leereszti, és ha egy skálázható távcső kerül elhelyezésre a rendszerben, közvetlenül változtassa meg a méretét. a fúrás során fókuszált hely. A tartomány általában 3-1.
A szálas lézerek sokkal rugalmasabbak, mint az Nd: YAG lézerek, főleg azért, mert az előbbi nagy reagálású diódái megváltoztathatják az impulzus időtartamát és a teljesítményt a repülési fúrás során, ami lehetővé teszi az üzemeltetők számára, hogy különböző teljesítményméreteket és impulzusperiódusokat hozzanak létre. A szükséges impulzusszekvencia. Használjon például kis teljesítményt, rövid impulzusokat, majd növelje az áramot és az impulzust a sorrend szerint, az adott fúrási követelmények függvényében. Mivel a szál lézer képes beállítani a foltméretet és az impulzus periódust (akár 10 μs), miközben kilowatt szintű csúcs teljesítményt biztosít, csak egy gép elegendő.
A lyukasztó technológia használatakor a szál lézer akár 10-szer gyorsabban feldolgozható, mint a lámpával pumpált Nd: YAG pulzáló lézer. Nemcsak ez, hanem a repülési fúrás esetében a szálas lézerek a nagysebességű vágás érdekében akár 2 kW-os folyamatos kimenetre is átalakíthatók. Ezek az adatok tovább javíthatók néhány égéstér-kialakításnál. Összefoglalva, az impulzusszálas lézerek ideálisak vastagabb lemezek és nagy sebességű fúrási alkalmazások vágására.
