半導体チップ技術と光学技術の発展に伴い、半導体レーザーの出力は継続的に向上し、ビーム品質は大幅に向上し、産業分野での応用が増えています。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レーザーに近づいています。半導体レーザーは、プラスチックの溶接、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応用され、マーキング、切断などの面でもある程度の応用が進んでいます。
1. レーザープラスチック溶接
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、プラスチック溶接用途における半導体レーザーのビームは、より優れた溶接の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行うことができます。-プラスチック溶接用途における半導体レーザーの出力要件はそれほど高くなく、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に損傷を与えず、局所加熱によりプラスチック部品の熱応力が軽減され、埋め込まれた電子部品の損傷を回避し、プラスチックの溶解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で、レーザープラスチック溶着により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、電子部品の筐体、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および表面熱処理
耐摩耗性と耐食性に対する高い要件が要求される金属部品の表面熱処理または局所被覆は、加工における半導体レーザーの重要な用途です。国際的には、半導体レーザーは、レーザークラッディングと表面熱処理-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 mm 2 または 1 × 5 mm 2 です。
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ド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、均一な光強度分布です。{0}
現在、半導体レーザーの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、新材料の調製、金属部品の迅速かつ直接製造、故障した金属部品のグリーン再製造のための重要な手段の1つとなっています。
このようなソースをデプロイする前に、必ず理解してください。半導体レーザー電源の選び方.
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生産材料の熱伝導溶接、パイプの軸溶接に至るまで、金属溶接に多くの用途があります。溶接の品質は良好で、その後の加工は必要ありません。使用される半導体レーザーは、板金溶接300～3000Wの電力、40～150mm/mradのビーム品質、0.4～1.5mmのスポットサイズ、0.1～2.5mmの溶接材料の厚さが必要です。
入熱が低いため、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を伴う高速溶接を実行できます。-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、工業用溶接のさまざまなニーズに非常に適しています。{4}従来の溶接方法は徐々に置き換えられます。
4. レーザーマーキング
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、半導体レーザーのビーム品質の向上により、半導体レーザーマーキングマシンマーキングの分野でも使われ始めています。
5. レーザー切断
高出力半導体レーザーの切断分野への応用は遅れて始まりました。-ドイツ教育研究省の「モジュラー半導体レーザーシステム」（MDS）プログラムの支援を受けて、ドイツのフラウンホーファー研究所は半導体を開発しました。レーザー切断機2001. 0.4m /分で800Wの電力。