Aerospace khoan ứng dụng - chất xơ laser
Những lợi thế của sợi laser là rõ ràng so với Nd:YAG xung laser. Trước tiên, nguồn bơm Laser sợi là một diode thay vì một đèn flash, do đó, nó có thể tạo thành một làn sóng hình vuông hoàn hảo. Thứ hai, đèn flash-bơm Nd:YAG laser là chậm hơn và chậm hơn, do đó, có luôn luôn là một phần của năng lượng laser thấp hơn ngưỡng sự bay hơi của khu vực mục tiêu. Đây là một phần của năng lượng sẽ làm tan chảy các tài liệu, gây ra sơn hàng rào nhiệt để lột vỏ. Để đáp ứng các thông số kỹ thuật của các lớp làm lại tác phâm, giai đoạn xung phải nhỏ hơn 1ms. Tại thời điểm này, sợi laser có một lợi thế tuyệt đối vì họ tạo ra làn sóng vuông waveforms, do đó, sử dụng 10ms xung có thể đáp ứng các thông số kỹ thuật của các thiết bị hàng không vũ trụ cho các reshaping và nứt.
Chúng tôi sử dụng buồng đốt để minh họa. Khi sử dụng máy khoan xung, buồng đốt sẽ xoay vài lần song song trong quá trình khoan. Trong trường hợp này, 5 xung được yêu cầu cho khoan, và 2 lỗ được sử dụng để tạo ra các lỗ hổng hình quạt. Thông thường tỷ lệ tối đa sự lặp lại của laser này là 10 xung/lần thứ hai. Laser sợi có thể hình thành một hình dạng fan hâm mộ lỗ với một mạch dài. Nếu cùng xung kỳ và xung năng lượng như Nd:YAG laser được sử dụng, tốc độ có thể lên đến 10 lần. Cùng chất lượng khoan có thể đạt được bằng một hoặc hai xung dài hoặc nhiều xung. Ngoài ra, các laser sợi cũng có thể điều chỉnh thời gian xung sau khi khoan và khoan, thay vì sử dụng nhiều xung tất cả thời gian, mà sẽ giúp để tránh thiệt hại cho cơ thể.
Laser sợi được đặc trưng bởi một chế độ phẳng-top đầu ra, trong khi Nd:YAG laser là xấp xỉ Gaussian. Do đó, nhờ vào chế độ phẳng-top, cựu tất cả vượt quá ngưỡng bốc hơi, trong khi sau này có một phần đáng kể dưới ngưỡng. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng laser sợi yêu cầu ít năng lượng để đạt được cùng một hiệu quả khoan theo các điều kiện tương tự. Lý do là làn sóng vuông + chế độ phẳng hàng đầu. Nó cũng là vì những đặc trưng đó sợi laser có hiệu quả hơn trong khoan và ít thiệt hại nhiệt. Ít thiệt hại nhiệt sẽ cho kết quả trong cải thiện lớp lột và reshaping.
Một trong những lý do tại sao Nd:YAG laser đã nhận được nhiều sự chú ý là bất động sản phân kỳ chùm duy nhất, có kích thước vị trí có thể thay đổi với sự gia tăng hoặc giảm sức mạnh và độ mở mong muốn có thể đạt được bởi refocusing. Một số laser Nd:YAG tích hợp một kính viễn vọng tập trung nội bộ để thay đổi góc phân kỳ chùm, nhưng điều chỉnh này đòi hỏi các nhà điều hành để có một mức độ cao của tính chuyên nghiệp, tốn thời gian, và chính xác các thông số, rất nhiều người dân không lạc quan. Phương pháp này. Tại thời điểm này, các laser sợi chỉ là đối diện, vì hình dạng của nó tập trung là hoàn toàn tròn, như vậy không có thay đổi khi quyền lực được nâng lên hay hạ xuống, và nếu một kính viễn vọng khả năng mở rộng được đặt trong hệ thống, trực tiếp thay đổi kích thước của các vị trí tập trung trong suốt chuyến bay drilli ng. Tầm thường là 3-1.
Laser sợi linh hoạt hơn rất nhiều so với Nd:YAG laser, chủ yếu là vì điốt cao đáp ứng các cựu có thể thay đổi thời gian xung và quyền lực trong suốt chuyến bay khoan, cho phép các nhà khai thác để tạo ra sức mạnh khác nhau kích thước và xung giai đoạn. Trình tự bắt buộc xung. Ví dụ, sử dụng năng lượng thấp, xung ngắn, và sau đó tăng sức mạnh và xung theo trình tự, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của khoan. Kể từ khi laser sợi có thể điều chỉnh kích thước vị trí và thời gian xung (thấp nhất là 10 μs) trong khi cung cấp kilowatt cấp đỉnh cao quyền lực, chỉ có một máy tính là đủ.
Khi sử dụng công nghệ đột lỗ, laser sợi có thể được xử lý lên đến 10 lần nhanh hơn so với đèn-bơm Nd:YAG xung laser. Không chỉ vậy, nhưng trong trường hợp của chuyến bay khoan, sợi laser cũng có thể được chuyển đổi sang các đầu ra liên tục lên đến 2 kW cắt tốc độ cao. Dữ liệu này có thể được cải thiện hơn nữa cho một số thiết kế buồng đốt. Tóm lại, sợi xung laser là lý tưởng cho cắt tấm dày hơn và các ứng dụng khoan tốc độ cao.
