Aerospace borrning applikationer - fiber lasrar
Fördelarna med fiberlaser är uppenbara jämfört med Nd: YAG pulsade lasrar. Först är fiberkällans pumpkälla en diod istället för en blixtlampa, så den kan bilda en perfekt kvadratvåg. För det andra är den flashpumpade Nd: YAG-lasern långsammare och långsammare, så det finns alltid en del av laserenergin som är lägre än förångningsgränsen för målområdet. Denna del av energin kommer att smälta materialet, vilket gör att termisk barriärbeläggning ska avskalas. För att uppfylla specifikationerna för omstartskiktet måste pulsperioden vara mindre än 1 ms. Vid detta tillfälle har fiberlaser en absolut fördel eftersom de alstrar kvadratvågsvågformer, så användningen av 10ms-pulser kan uppfylla specifikationerna för luftenheter för omarbetning och sprickbildning.
Vi använder förbränningskammaren för att illustrera. Vid användning av pulsborrning kommer förbränningskammaren att rotera flera gånger parallellt under borrningsprocessen. I detta fall krävs 5 pulser för borrning, och 2 hål används för att bilda de fläktformade hålen. Vanligtvis är den maximala upprepningshastigheten för denna laser 10 pulser / sekund. Fiberlasern kan bilda ett fläktformigt hål med en lång puls. Om samma pulsperiod och puls energi som Nd: YAG laser används kan hastigheten vara upp till 10 gånger. Samma borrkvalitet kan uppnås med antingen enstaka eller två långa pulser eller multipla pulser. Dessutom kan fiberlasern även justera pulsperioden efter borrning och borrning, istället för att använda flera pulser hela tiden vilket hjälper till att undvika skador på kroppen.
Fiberlasrar kännetecknas av en plattmodusutmatning, medan Nd: YAG-lasrar är ungefär gaussiska. Därför, tack vare plattformen, överskrider förstnämnda förångningsgränsen, medan den senare har en betydande del under tröskeln. Studier har visat att fiberlasrar kräver mindre energi för att uppnå samma borrningseffekt under samma förhållanden. Anledningen är kvadratvåg + platt toppläge. Det är också på grund av denna egenskap att fiberlaser är effektivare vid borrning och har mindre värmeskador. Mindre termiska skador kommer att resultera i förbättrad ytbeläggning och omskalning.
En av anledningarna till att Nd: YAG lasrar har fått stor uppmärksamhet är den unika stråldivergensegenskapen, vars storslag kan förändras med ökande eller minskande effekt och den önskade bländningen kan uppnås genom omfokusering. Några Nd: YAG lasrar integrerar ett internt fokus teleskop för att ändra strålens divergensvinkel, men denna justering kräver att operatören har en hög grad av professionalism, tidskrävande och korrekta parametrar, så många människor är inte optimistiska. Den här metoden. Vid den här tiden är fiberlasern precis motsatt, eftersom dess fokusform är perfekt rund, så det är ingen förändring när kraften höjs eller sänks och om ett skalbart teleskop är placerat i systemet, ändra direkt storleken på fokuserad plats under flygborrning. Intervallet är vanligen 3-1.
Fiberlasrar är mycket mer flexibla än Nd: YAG-lasrar, främst på grund av att de tidigare högresponsdioderna kan ändra pulsperioden och strömmen under flygborrning, vilket gör det möjligt för operatörer att skapa olika effektstorlekar och pulsperioder. Den erforderliga pulsekvensen. Använd till exempel låg effekt, korta pulser, och öka sedan effekten och pulsen enligt sekvensen, beroende på de specifika borrkraven. Eftersom fiberlasern kan justera punktstorleken och pulsperioden (så låg som 10 μs) samtidigt som den ger hög toppkraft på kilowattnivå, är endast en maskin tillräcklig.
Vid användning av hålslagstekniken kan fiberlasern bearbetas upp till 10 gånger snabbare än den lamppumpade Nd: YAG-pulserad lasern. Inte bara det, men vid flygborrning kan fiberlasrar också konverteras till kontinuerlig uteffekt upp till 2 kW för snabbskärning. Dessa data kan förbättras ytterligare för vissa förbränningskammarutformningar. Sammanfattningsvis är pulserande fiberlasrar idealiska för skärning av tjockare plattor och höghastighetsborrning.
