Волоконные лазеры на российском рынке новые возможности

История успеха: от ИРЭ-Полюс до мирового лидерства

Компания НТО «ИРЭ-Полюс», основанная В.П. Гапонцевым, в течение 20 лет осуществляет пионерские разработки и поставки инновационного оборудования на базе самых современных волоконных лазеров и усилителей.

Интересный факт: на основе НТО «ИРЭ-Полюс» была создана международная корпорация IPG Photonics Corporation — единственная корпорация российского происхождения, ставшая общепризнанным лидером мирового рынка в области лазерной и волоконной техники.

Это достижение говорит само за себя. Российские технологии смогли покорить мировой рынок!

Доминирование на мировом рынке волоконных лазеров

Масштабы влияния

Сегодня компания контролирует 80% мирового рынка волоконных лазеров. Представьте себе эту цифру — четыре из пяти волоконных лазеров в мире производятся именно этой корпорацией.

Лазеры используются в телекоммуникациях и в промышленности для сварки, резки, гравировки и других видов обработки материалов.

Широкий ассортимент

Компания производит более ста моделей лазеров различного применения с диапазоном мощностей от единиц Ватт до 50 киловатт.

Такой разброс мощностей позволяет закрывать потребности самых разных отраслей — от деликатной обработки микроскопических деталей до резки толстолистового металла.

Мощный импульсный волоконный лазер YLR-150/1500-QCW-AC в компактном корпусе


Рис. 1 YLR-150/1500-QCW-AC

Революционный QCW лазер: две технологии в одном корпусе

Проблема, которая требовала решения

Среди новинок компании хотелось бы отметить две разработки, которые уже находят и несомненно расширят нишу промышленного применения волоконных лазеров — мощный импульсный волоконный лазер QCW и зеленые импульсный и непрерывный лазеры.

До недавнего времени волоконные лазеры на рынке были представлены двумя видами излучателей:

  • импульсными лазерами малой мощности (с энергией в импульсе 1-10 мДж и средней мощностью 10-200 Вт)
  • мощными непрерывными лазерами (с мощностью до 50 кВт)

Оставался большой сегмент рынка, в котором использовались твердотельные лазеры с ламповой накачкой, генерирующие излучение в импульсном режиме. Энергии импульса маломощных волоконных лазеров не хватало, а вырезать импульс с необходимой энергией из излучения мощного непрерывного лазера было достаточно дорого.

Именно это и подтолкнуло к созданию мощного импульсного волоконного лазера YLR-150/1500-QCW-AC.

Уникальные характеристики QCW

В отличие от классических твердотельных лазеров у лазера QCW удалось достичь КПД от розетки — 30%. А BPP = 1 мм*мрад, отсутствие юстировок, 19" 4U корпус с воздушным охлаждением сделали этот лазер вне конкуренции.

Но самое интересное — в приборе удалось реализовать два режима работы:

Табл. 1. Режимы работы лазера QCW
Параметр Непрерывный режим Импульсный режим
Мощность до 250 Вт 150 Вт (средняя)
Энергия импульса - 15 Дж
Пиковая мощность - 1,5 кВт
КПД 30%

Два в одном — и это работает!

Преимущества QCW перед традиционными решениями

Технические преимущества

Лазер QCW достаточно быстро стал завоевывать позиции на рынке, что подтверждается присуждением премии Prism Award 2010 в номинации «Промышленные лазеры».

Почему именно QCW?

  • высокий КПД — 30% против 3-5% у ламповых лазеров
  • компактность — стандартный 19" 4U корпус
  • воздушное охлаждение — не нужна сложная система водяного охлаждения
  • отсутствие юстировок — настроил и забыл
  • высокое качество пучка — BPP = 1 мм*мрад

Сравните: твердотельные лазеры с ламповой накачкой требуют постоянной замены ламп, имеют низкий КПД, громоздкую систему охлаждения. QCW лишен всех этих недостатков.

Практическое применение в металлообработке

Широкий спектр задач

Благодаря своим характеристикам лазер успешно применяется для решения различных задач в металлообработке.

На рисунках представлены образцы резки различных цветных металлов, сварки, сверления отверстий и маркировки.

Образцы лазерной резки: медь, сталь и алюминий высокого качества


Рис. 2 Образцы резки (слева направо): медь, сталь, алюминий

График зависимости скорости лазерной резки от толщины обрабатываемого материала


Рис. 3 Зависимость скорости резки от толщины материала

Качественная сварка стали с использованием QCW лазера


Рис. 4 Сварка стали QCW лазером

Прецизионная прошивка отверстий лазерным лучом


Рис. 5 Прошивка отверстий

Реальные установки

Технология нашла применение в реальных производственных условиях:

QCW лазер в скоростном маркере производства компании Лазерный центр


Рис. 6 QCW в скоростном маркере, производства компании «Лазерный центр»

Установка для лазерной маркировки и сварки на базе QCW лазера


Рис. 7 QCW в установке маркировки и сварки

Примеры лазерной маркировки и сварки выполненные с помощью QCW технологии


Рис. 8 Образец маркировки и сварки, выполненной при помощи лазера QCW

Зеленые лазеры: новые горизонты применения

От медицины до промышленности

Зеленый волоконный лазер оказался не менее востребованной новинкой. Традиционно зеленые лазеры использовались в медицине и косметологии. Кроме того, удавалось решать ряд задач в области научных разработок и исследований.

С появлением волоконных лазеров, генерирующих излучение в указанной области спектра, стали доступны такие идеи, как:

  • создание лазерного проектора
  • разработка компактных бортовых систем слежения
  • материалообработка
  • обработка изображений
  • печать

Продолжились работы по получению генерации в более коротковолновом диапазоне длин волн.

Две версии зеленых лазеров

Компания предлагает два варианта зеленых волоконных лазеров:

  • зеленый импульсный волоконный лазер YLP-G-10
  • зеленый непрерывный волоконный лазер GLR-12

Новые зеленые волоконные лазеры: импульсный YLP-G-10 и непрерывный GLR-12


Рис. 9 Новинки! а) зеленый импульсный волоконный лазер YLP-G-10
б) зеленый непрерывный волоконный лазер GLR-12

Зеленое излучение (длина волны около 532 нм) имеет свои особенности. Некоторые материалы лучше поглощают именно зеленый свет, что делает такие лазеры незаменимыми для определенных задач.

Сравнение импульсных и непрерывных лазеров

Для наглядности сравним основные типы волоконных лазеров:

Табл. 2. Сравнение типов волоконных лазеров
Тип лазера Мощность Энергия импульса Применение
Импульсный малой мощности 10-200 Вт 1-10 мДж Маркировка, гравировка
QCW 150-250 Вт до 15 Дж Сварка, резка, сверление
Непрерывный до 50 кВт - Резка толстых материалов
Зеленый импульсный 10 Вт специфичная Медицина, наука
Зеленый непрерывный 12 Вт - Проекторы, системы слежения

Каждый тип лазера находит свою нишу. Главное — правильно подобрать оборудование под конкретную задачу.

Экономическая эффективность

Волоконные лазеры выигрывают у традиционных решений по нескольким параметрам:

  • КПД в 6-10 раз выше ламповых лазеров
  • отсутствие расходных материалов (ламп)
  • минимальное обслуживание
  • компактность
  • долгий срок службы (100 000 часов и более)

В пересчете на стоимость владения волоконные лазеры оказываются значительно выгоднее.

Контактная информация

Если вас заинтересовало оборудование НТО «ИРЭ-Полюс» и вы хотите узнать больше о возможностях волоконных лазеров для вашего производства, свяжитесь с компанией:

ООО НТО «ИРЭ-Полюс»
Россия, 141190, Московская обл., г. Фрязино
пл. им. Акад. Б.А. Введенского, д. 1, стр. 3
Тел.: (496) 255 7448, (495) 728 1639
Факс: (496) 255 7459
E-mail: sales@ntoire-polus.ru
www.ntoire-polus.ru

Российские технологии, покорившие мир. Стоит ли этим пользоваться? Однозначно!

Другие публикации:
все виды абразивов стеклянная дробь, стеклошарики


стеклошарики