Med utvecklingen av halvledarchipteknik och optisk teknologi har uteffekten för halvledarlasrar kontinuerligt förbättrats, strålkvaliteten har förbättrats avsevärt och fler applikationer har erhållits inom det industriella området. För närvarande har uteffekten och strålkvaliteten för industriella högeffekta halvledarlasrar överskridit den hos lamppumpade YAG-lasrar och ligger nära halvledarpumpade YAG-lasrar. Halvledarlasrar har gradvis applicerats på plastsvetsning, beklädnad och legering, ytvärmebehandling, metallsvetsning etc., och har också gjort vissa applikationsframsteg när det gäller märkning och skärning.
(1) Lasersvetssvetsning
Halvledarlaserns stråle är en platt toppstråle och den rumsliga fördelningen av tvärsnittsintensiteten är relativt likformig. Jämfört med strålen på en YAG-laser kan strålen i en halvledarlaser uppnå bättre svetslikformighet och svetskvalitet i plastsvetsapplikationer och kan utföra bred sömssvetsning. Plastsvetsapplikationer kräver inte höga effektbehov för halvledarlasrar, vanligtvis 50 till 700 W, strålkvalitet mindre än 100 mm / mrad och punktstorlek 0,5 till 5 mm. Svetsning med denna teknik skadar inte arbetsstyckets yta. Lokal uppvärmning minskar termisk påkänning på plastdelen, undviker skador på de inbäddade elektroniska komponenterna och bättre undviker smältning av plast. Genom att optimera råmaterialen och pigmenten kan laserplastsvetsning uppnå olika syntetiska färger. För närvarande har halvledarlasrar använts i stor utsträckning för lödning av förseglade behållare, elektroniska komponenthus, fordonsdelar och olika plastkomponenter.
(2) Laserbeklädnad och ytvärmebehandling
Ytvärmebehandling eller delvis beklädnad av metalldelar med höga krav på slitstyrka och korrosionsbeständighet är en viktig tillämpning av halvledarlasrar vid bearbetning. Internationellt har halvledarlasrar för laserbeklädnad och ytvärmebehandling en effekt på 1 till 6 kW, en balkkvalitet på 100 till 400 mm / mrad och en punktstorlek på 2 x 2 mm 2 till 3 x 3 mm 2 eller 1 x 5 mm 2. Jämfört med andra lasrar är fördelarna med beklädnad och ytvärmebehandling med halvledarlaserstråle hög elektrooptisk effektivitet, hög materialabsorptionshastighet, låg underhållskostnad, rektangulär form på platsen och enhetlig ljusintensitetsfördelning. För närvarande har halvledarlaserbeklädnad och ytvärmebehandling använts i stor utsträckning inom elektrisk kraft, petrokemisk, metallurgi, stål, maskiner och andra industriella områden, och har blivit ett av de viktiga medlen för framställning av nytt material, snabb direkt tillverkning av metalldelar och grön omtillverkning av misslyckade metalldelar. .
(3) Lasermetallsvetsning
Högeffektiva halvledarlaser har många tillämpningar inom metallsvetsning. Tillämpningar sträcker sig från precisionsspetssvetsning i bilindustrin till termisk ledningssvetsning av produktionsmaterial och axiell svetsning av rör. Svetskvaliteten är god och ingen efterbehandling krävs. Halvledarlaser som används för plätsvetsning kräver en effekt av 300 till 3000 W, en strålkvalitet på 40 till 150 mm / mrad, en punktstorlek från 0,4 till 1,5 mm och en tjocklek på bindningsmaterialet från 0,1 till 2,5 mm. På grund av den låga värmeinmatningen hålls distorsionen av delen till ett minimum. Högeffektiva halvledarlasrar kan svetsas i höga hastigheter och svetsarna är släta och vackra. De har speciella fördelar med att spara arbete under och efter svetsning och är mycket lämpliga för olika behov av industriell svetsning. Det kommer gradvis att ersätta traditionella svetsmetoder.
(4) Lasermärkning
Lasermärkningsteknologi är en av de största applikationerna för laserbearbetning. För närvarande använda lasrar är YAG-lasrar, CO2-lasrar och halvledarpumplasrar. Med förbättringen av kvaliteten på halvledarlaserstrålar har emellertid halvledarlasermärkningsmaskiner börjat användas i markeringsfältet. LIMO har introducerat en 50W direkt-utgång halvledarlaser med en strålkvalitet på 5 mm / mrad och en 25 W halvledarlaser med en 50μm fiberkopplad utgång, som har uppfyllt laserns uteffekt och strålkvalitetskrav för märkningstillämpningar.
(5) Laserskärning
Tillämpningen av högeffektiva halvledarlasrar inom skärningsområdet började sent. Med stöd av det tyska utbildnings- och forskningsministeriets program "Modular Semiconductor Laser System" (MDS) -program utvecklade det tyska institutet för forskning och utveckling 1980 en halvledarlaserskärmaskin med en effekt på 800W, som kan klippa stålplattor med en tjocklek på 10 mm och skärhastighet. Det är 0,4 m / min.
