半導体チップ技術と光学技術の発展により、半導体レーザーの出力は継続的に改善され、ビーム品質は大幅に改善され、産業分野でより多くのアプリケーションが得られています。 現在、産業用高出力半導体レーザーの出力とビーム品質は、ランプ励起YAGレーザーを上回り、半導体励起YAGレーザーに近いものです。 半導体レーザーは、プラスチック溶接、クラッディングと合金化、表面熱処理、金属溶接などに徐々に適用されており、マーキング、切断、その他の面でもいくつかの適用が進んでいます。
1.レーザー溶着
半導体レーザーのビームはフラットトップビームであり、断面光強度の空間分布は比較的均一です。 YAGレーザーのビームと比較して、プラスチック溶接アプリケーションの半導体レーザーのビームは、より優れた溶接一貫性と溶接品質を得ることができ、ワイドスロット溶接を実行できます。 プラスチック溶接用途の半導体レーザーの電力要件は高くなく、一般に50〜700 W、ビーム品質は100mm / mrad未満、スポットサイズは0.5〜5mmです。 この技術による溶接は、ワークピースの表面を損傷せず、局所加熱によりプラスチック部品への熱応力が減少し、埋め込まれた電子部品の損傷を回避し、プラスチックの溶融をより適切に回避できます。 原材料と顔料を最適化することにより、レーザー溶着はさまざまな合成色を得ることができます。 現在、半導体レーザーは、密閉容器、電子部品ハウジング、自動車部品、異種プラスチックなどの部品の溶接に広く使用されています。
2.レーザークラッディングと表面熱処理
耐摩耗性と耐食性に高い要件を持つ金属部品の表面熱処理または局所被覆は、処理における半導体レーザーの重要な用途です。 国際的には、レーザークラッディングと表面熱処理に使用される半導体レーザーの出力は1〜6 kW、ビーム品質は100〜400 mm / mrad、スポットサイズは2×2 mm 2〜3×3 mm2または1×5mm 2.他のレーザーと比較して、半導体レーザービームによるクラッディングと表面熱処理の利点は、高い電気光学効率、高い材料吸収、低いメンテナンスコスト、長方形のスポット形状、および均一な光強度分布です。 現在、半導体レーザークラッディングと表面熱処理は、電力、石油化学、冶金、鉄鋼、機械、その他の産業分野で広く使用されており、新素材の調製、迅速かつ直接的な製造のための重要な手段の1つになっています。金属部品、および故障した金属部品のグリーン再製造。
3.レーザー金属溶接
高出力半導体レーザーは、自動車産業での精密スポット溶接から製造材料の熱伝導溶接、パイプの軸方向溶接に至るまで、金属溶接で多くの用途があります。 それらの溶接の品質は良好であり、その後の処理は必要ありません。 板金溶接に使用される半導体レーザーは、300-3000Wの出力、40-150mm / mradのビーム品質、0.4-1.5mmのスポットサイズ、および0.1-2.5mmの溶接材料の厚さを必要とします。 入熱が少ないため、部品の歪みが最小限に抑えられます。 高出力半導体レーザーは、滑らかで美しい溶接で高速溶接を行うことができます。 溶接中および溶接後の省力化という点で特別な利点があり、産業用溶接のさまざまなニーズに非常に適しています。 従来の溶接方法に徐々に取って代わります。
レーザーマーキング技術は、レーザー加工の最大の応用分野の1つです。 現在使用されているレーザーには、YAGレーザー、CO2レーザー、半導体ポンプレーザーなどがあります。 しかし、半導体レーザービームの品質の向上に伴い、半導体レーザーマーキングマシンがマーキングの分野で使用され始めています。
5.レーザー切断
カッティングフィールドでの高出力半導体レーザーの適用は遅れて始まりました。 GGquot;モジュラー半導体レーザーシステムGGquot;のサポート付き ドイツ教育研究省の（MDS）プログラムであるドイツのフラウンホーファー研究所は、2001年に800Wの出力を持つ半導体レーザー切断機を開発しました。0.4m/分。