Con lo sviluppo della tecnologia dei chip a semiconduttore e della tecnologia ottica, la potenza di uscita dei laser a semiconduttore è stata continuamente migliorata, la qualità del raggio è stata notevolmente migliorata e sono state ottenute più applicazioni nel campo industriale. Allo stato attuale, la potenza di uscita e la qualità del fascio dei laser industriali a semiconduttore ad alta potenza hanno superato quella dei laser YAG pompati a lampada e sono vicini ai laser YAG pompati a semiconduttore. I laser a semiconduttore sono stati gradualmente applicati alla saldatura della plastica, al rivestimento e alla lega, al trattamento termico superficiale, alla saldatura dei metalli, ecc. E hanno anche fatto alcuni progressi nell'applicazione di marcatura e taglio.
(1) Saldatura plastica laser
Il raggio del laser a semiconduttore è un raggio piano e la distribuzione spaziale dell'intensità della sezione trasversale è relativamente uniforme. Rispetto al raggio di un laser YAG, il raggio di un laser a semiconduttore può ottenere una migliore uniformità di saldatura e qualità di saldatura nelle applicazioni di saldatura di plastica e può eseguire saldature con cucitura ampia. Le applicazioni di saldatura di plastica non richiedono elevati requisiti di potenza per i laser a semiconduttore, in genere da 50 a 700 W, qualità del fascio inferiore a 100 mm / mrad e dimensioni del punto da 0,5 a 5 mm. La saldatura con questa tecnica non danneggia la superficie del pezzo. Il riscaldamento locale riduce lo stress termico sulla parte in plastica, evita danni ai componenti elettronici incorporati e evita meglio lo scioglimento della plastica. Ottimizzando le materie prime e i pigmenti, la saldatura laser in plastica può ottenere diversi colori sintetici. Allo stato attuale, i laser a semiconduttore sono stati ampiamente utilizzati per saldare contenitori sigillati, alloggiamenti di componenti elettronici, parti di automobili e componenti in plastica diversi.
(2) Rivestimento laser e trattamento termico superficiale
Il trattamento termico superficiale o il rivestimento parziale di parti metalliche con elevati requisiti di resistenza all'usura e resistenza alla corrosione è un'importante applicazione dei laser a semiconduttore nella lavorazione. A livello internazionale, i laser a semiconduttore per il rivestimento laser e il trattamento termico superficiale hanno una potenza da 1 a 6 kW, una qualità del fascio da 100 a 400 mm / mrad e una dimensione del punto da 2 x 2 mm da 2 a 3 x 3 mm 2 o 1 x 5 mm 2. Rispetto ad altri laser, i vantaggi del rivestimento e del trattamento termico superficiale con un raggio laser a semiconduttore sono l'elevata efficienza elettro-ottica, l'alto tasso di assorbimento del materiale, i bassi costi di manutenzione, la forma rettangolare del punto e la distribuzione uniforme dell'intensità della luce. Allo stato attuale, il rivestimento laser a semiconduttore e il trattamento termico superficiale sono stati ampiamente utilizzati in energia elettrica, petrolchimica, metallurgia, acciaio, macchinari e altri settori industriali e diventano uno dei mezzi importanti per la preparazione di nuovi materiali, la produzione diretta rapida di parti metalliche e rigenerazione verde di parti metalliche guaste. .
(3) Saldatura laser laser
I laser a semiconduttore ad alta potenza hanno molte applicazioni nella saldatura dei metalli. Le applicazioni spaziano dalla saldatura a punti di precisione nell'industria automobilistica alla saldatura a conduzione termica di materiali di produzione e saldatura assiale di tubi. La qualità della saldatura è buona e non è richiesta alcuna post-elaborazione. Il laser a semiconduttore utilizzato per la saldatura della lamiera richiede una potenza da 300 a 3000 W, una qualità del fascio da 40 a 150 mm / mrad, una dimensione del punto da 0,4 a 1,5 mm e uno spessore del materiale di legame da 0,1 a 2,5 mm. A causa del basso apporto di calore, la distorsione della parte è ridotta al minimo. I laser a semiconduttore ad alta potenza possono essere saldati ad alta velocità e le saldature sono lisce e belle. Hanno vantaggi speciali nel risparmio di manodopera durante e dopo la saldatura e sono molto adatti a diverse esigenze di saldatura industriale. Sostituirà gradualmente i tradizionali metodi di saldatura.
(4) Marcatura laser
La tecnologia di marcatura laser è una delle più grandi applicazioni per l'elaborazione laser. I laser attualmente utilizzati sono laser YAG, laser CO2 e laser per pompe a semiconduttore. Tuttavia, con il miglioramento della qualità dei raggi laser a semiconduttore, le macchine per marcatura laser a semiconduttore hanno iniziato ad essere utilizzate nel campo della marcatura. LIMO ha introdotto un laser a semiconduttore ad uscita diretta da 50 W con una qualità del fascio di 5 mm / mrad e un laser a semiconduttore da 25 W con un'uscita accoppiata in fibra da 50 μm, che ha soddisfatto la potenza di uscita del laser e i requisiti di qualità del fascio per le applicazioni di marcatura.
(5) Taglio laser
L'applicazione di laser a semiconduttore ad alta potenza nel campo del taglio è iniziata tardi. Supportato dal programma MDS (Modular Semiconductor Laser System) del Ministero dell'Istruzione e della Ricerca tedesco, nel 1980 l'Istituto tedesco di ricerca e sviluppo ha sviluppato una macchina da taglio laser a semiconduttore con una potenza di 800 W, in grado di tagliare lastre di acciaio di 10 mm di spessore e velocità di taglio. È 0,4 m / min.
