Zastosowania wiertnicze w przemyśle lotniczym - lasery światłowodowe
Zalety laserów światłowodowych są oczywiste w porównaniu z laserami impulsowymi Nd: YAG. Po pierwsze, źródło pompy lasera światłowodowego jest diodą zamiast lampą błyskową, więc może tworzyć doskonałą falę kwadratową. Po drugie, laser Nd: YAG z pompą flash jest wolniejszy i wolniejszy, więc zawsze jest część energii lasera niższa niż próg parowania obszaru docelowego. Ta część energii stopi materiał, powodując oderwanie powłoki barierowej. Aby spełnić specyfikacje warstwy przekształcania, okres impulsu musi być krótszy niż 1 ms. W tym momencie lasery światłowodowe mają absolutną przewagę, ponieważ generują fale prostokątne, więc użycie impulsów o długości 10 ms może spełnić wymagania urządzeń kosmicznych do przekształcania i pękania.
Używamy komory spalania do zilustrowania. Podczas wiercenia impulsowego komora spalania obraca się kilka razy równolegle podczas procesu wiercenia. W tym przypadku do wiercenia potrzeba 5 impulsów, a do utworzenia otworów w kształcie wachlarza stosuje się 2 otwory. Zwykle maksymalna częstotliwość powtarzania tego lasera wynosi 10 impulsów / sekundę. Laser światłowodowy może tworzyć otwór w kształcie wachlarza z jednym długim impulsem. Jeśli używany jest ten sam okres impulsu i energia impulsu, co laser Nd: YAG, prędkość może być do 10 razy. Tę samą jakość wiercenia można uzyskać za pomocą pojedynczych lub dwóch długich impulsów lub wielu impulsów. Ponadto laser światłowodowy może również regulować okres impulsu po wierceniu i wierceniu, zamiast wykorzystywać wiele impulsów przez cały czas, co pomaga uniknąć uszkodzenia ciała.
Lasery światłowodowe charakteryzują się wyjściem w trybie płaskim, podczas gdy lasery Nd: YAG są w przybliżeniu Gaussami. Dlatego też, dzięki trybowi płaskiemu, pierwszy z nich przekracza próg parowania, podczas gdy drugi ma znaczną część poniżej progu. Badania wykazały, że lasery światłowodowe wymagają mniej energii, aby osiągnąć ten sam efekt wiercenia w tych samych warunkach. Powodem jest tryb prostokątny + płaski. Również z powodu tej cechy lasery światłowodowe są bardziej wydajne w wierceniu i mają mniejsze uszkodzenia termiczne. Mniejsze uszkodzenia termiczne spowodują polepszenie łuszczenia powłoki i ponownego jej przemalowania.
Jednym z powodów, dla których lasery Nd: YAG zyskały dużą uwagę, jest unikalna właściwość rozbieżności wiązki, której rozmiar plamki może się zmieniać wraz ze wzrostem lub spadkiem mocy, a pożądaną szczelinę można uzyskać poprzez ponowne ustawienie ostrości. Niektóre lasery Nd: YAG integrują wewnętrzny teleskop ogniskowania w celu zmiany kąta rozbieżności wiązki, ale ta regulacja wymaga od operatora wysokiego stopnia profesjonalizmu, czasochłonności i prawidłowych parametrów, więc wielu ludzi nie jest optymistycznych. Ta metoda. W tym momencie laser światłowodowy jest dokładnie odwrotny, ponieważ jego kształt ostrości jest idealnie okrągły, więc nie ma zmiany, gdy moc jest podnoszona lub obniżana, a jeśli skalowalny teleskop jest umieszczony w systemie, bezpośrednio zmień rozmiar punkt skupiony podczas wiercenia w locie. Zasięg wynosi zazwyczaj 3-1.
Lasery światłowodowe są znacznie bardziej elastyczne niż lasery Nd: YAG, głównie dlatego, że te pierwsze diody o wysokiej odpowiedzi mogą zmieniać okres impulsu i moc podczas wiercenia w locie, umożliwiając operatorom tworzenie różnych wielkości mocy i okresów impulsów. Wymagana sekwencja impulsów. Na przykład, użyj krótkich impulsów o małej mocy, a następnie zwiększ moc i impuls zgodnie z sekwencją, w zależności od konkretnych wymagań dotyczących wiercenia. Ponieważ laser światłowodowy może regulować rozmiar plamki i okres impulsu (tak niski jak 10 μs), jednocześnie zapewniając wysoką moc szczytową na poziomie kilowata, wystarczy tylko jedna maszyna.
Przy zastosowaniu technologii dziurkowania laser światłowodowy może być przetwarzany nawet 10 razy szybciej niż laser pulsacyjny Nd: YAG pompowany przez lampę. Co więcej, w przypadku wiercenia w locie lasery światłowodowe można również przekształcić w moc ciągłą o mocy do 2 kW w celu szybkiego cięcia. Dane te można jeszcze ulepszyć w przypadku niektórych konstrukcji komory spalania. Podsumowując, pulsacyjne lasery światłowodowe są idealne do cięcia grubszych płyt i szybkich wierceń.
