Aerospace puurimisrakendused - kiudlaserid
Kiudlaserite eelised on ilmsed võrreldes Nd: YAG impulsslaseritega. Esiteks on kiudlaseri pumba allikas välklambi asemel diood, nii et see võib moodustada täiusliku ruudu laine. Teiseks, flash-pumbatud Nd: YAG laser on aeglasem ja aeglasem, seega on alati olemas osa laserenergiast, mis on sihtpiirkonna aurustuskünnisest madalam. See energia osa sulab materjali, põhjustades termilise barjäärikihi eemaldamise. Uuesti koostatud kihi spetsifikatsioonide täitmiseks peab impulsi periood olema alla 1 ms. Sel hetkel on kiudlaseritel absoluutne eelis, kuna nad loovad ruudu lainekuju, nii et 10 ms impulsside kasutamine võib vastata kosmoseseadmete spetsifikatsioonidele uuestisõnastamiseks ja pragunemiseks.
Illustreerimiseks kasutame põlemiskambrit. Impulsside puurimisel pöörleb põlemiskamber puurimisprotsessi ajal mitu korda paralleelselt. Sel juhul on puurimiseks vaja 5 impulssi ja ventilaatorikujuliste avade moodustamiseks kasutatakse 2 auku. Tavaliselt on selle laseri maksimaalne kordussagedus 10 impulsi sekundis. Kiudlaser võib moodustada ühe pika impulsiga ventilaatorikujulise augu. Kui kasutatakse sama impulssperioodi ja impulssenergiat kui Nd: YAG laser, võib kiirus olla kuni 10 korda. Sama puurimise kvaliteeti on võimalik saavutada kas ühe või kahe pika impulsi või mitme impulsi abil. Lisaks sellele võib kiudlaser reguleerida ka pärast puurimist ja puurimist impulssperioodi, selle asemel et kasutada kogu aeg mitmeid impulsse, mis aitab vältida keha kahjustamist.
Kiudlasereid iseloomustab lame-ülemise režiimi väljund, samas kui Nd: YAG laserid on ligikaudu Gauss-tüüpi. Seega, tänu tasapinnalisele režiimile ületavad esimesed kõik aurutuskünnise, samas kui viimasel on märkimisväärne osa lävest allpool. Uuringud on näidanud, et kiudlaserid vajavad sama puurimisefekti saavutamiseks samades tingimustes vähem energiat. Põhjuseks on ruudu laine + lame ülemine režiim. Selle omaduse tõttu on kiudlaserid puurimisel efektiivsemad ja neil on vähem soojuskahju. Vähem termiline kahjustus toob kaasa parema kattekihi koorimise ja uuesti sõnastamise.
Üheks põhjuseks, miks Nd: YAG laserid on palju tähelepanu pööranud, on ainulaadne talaerinevuse omadus, mille koha suurus võib suureneda või väheneva võimsusega muutuda ning soovitud ava saab saavutada uuesti fokusseerimise teel. Mõned Nd: YAG laserid integreerivad sisemise teravustamise teleskoobi, et muuta tala lahutusnurka, kuid see reguleerimine nõuab operaatorilt kõrget professionaalsust, aeganõudvat ja korrektset parameetrit, nii et paljud inimesed ei ole optimistlikud. See meetod. Siinkohal on kiudlaser just vastupidine, sest selle fookuse kuju on täiesti ümmargune, seega ei ole võimsuse tõstmisel või langetamisel mingit muutust ning kui skaleeritav teleskoop paigutatakse süsteemi, vahetage vahetult selle suurust. keskendunud kohapeal lendamise ajal. Vahemik on tavaliselt 3-1.
Kiudlaserid on palju paindlikumad kui Nd: YAG-i laserid, peamiselt seetõttu, et endise suure reageerimisvõimega dioodid võivad lennu ajal puurimise ajal muuta impulssperioodi ja võimsust, võimaldades operaatoritel luua erinevaid võimsuse suurusi ja impulssperioode. Nõutav impulssjärjestus. Kasutage näiteks väikese võimsusega lühikesi impulsse ja seejärel suurendage võimsust ja impulssi vastavalt järjestusele, sõltuvalt konkreetsetest puurimisnõuetest. Kuna kiudlaser võib reguleerida punktide suurust ja impulsi perioodi (nii vähe kui 10 μs), tagades samal ajal kilovatt-kõrge tippvõimsuse, piisab ainult ühest masinast.
Aukude mulgustamistehnoloogiat kasutades saab kiudlaserit töödelda kuni 10 korda kiiremini kui lambipumbatud Nd: YAG impulsslaser. Mitte ainult seda, vaid ka lennupuurimise korral saab kiudlasereid kiirliini lõikamiseks muuta ka pidevaks võimsuseks kuni 2 kW. Neid andmeid saab veelgi parandada mõne põlemiskambri konstruktsiooni puhul. Kokkuvõtteks võib öelda, et impulsskiudlaserid on ideaalsed paksemate plaatide ja kiirete puurimisrakenduste lõikamiseks.
