浏览数量: 1 作者: 本站编辑 发布时间: 2024-10-29 来源: 本站
清洗激光器中的“单模”和“多模”是什么?
在工业生产中,清洁是至关重要的环节。传统的清洗方法,如机械清洗、化学清洗等,虽然能在一定程度上满足生产需要,但往往存在灵活性低、污染环境等问题。随着科技的进步,激光清洗技术应运而生,并以其高效、环保、非接触等特点逐渐成为清洗领域的新宠。其中,光纤脉冲激光器中的单模和多模是最常用的两种激光器类型。那么,它们之间有什么区别呢?它们各自的优点和缺点是什么?它们适合哪些应用场景?本文将为您一一揭晓。
什么是单模和多模-模式?
激光的模式通常是指垂直于激光传播方向的平面内的能量分布状态,分为单模和多模。单模是指激光器工作时,只产生一种模式的激光输出。单一模式的能量强度从中心向外边缘逐渐减小,能量分布呈高斯曲线形式。其光束称为基模高斯光束。单模输出的激光束具有光束质量高、光束直径小、发散角小、能量分布接近理想高斯曲线的特点。另外,单模对焦特性较好,对焦光斑小,模式稳定性强,适合需要清洁的场景。 强力去除,如铁锈。
单模能量分布示意图
多模激光器输出的光斑往往是由多种模式组合而成。光斑内的能量分布比较均匀,模式越多,能量分布越均匀。该光束也称为平顶光束。与单模相比,多模激光器的光束质量较差,发散角较大,需要较大孔径的光学系统进行传输。聚焦光斑比单模大。但多模更容易实现大单脉冲能量、高峰值功率和高平均功率输出,且能量分布均匀,对于模具等损伤小、效率高的清洗场景更有优势。
多模式能量分布示意图
单模和多模激光清洗各有哪些优缺点?
单模激光器具有良好的光束质量、小聚焦光斑和高能量密度,适用于去除铁锈等牢固粘附的污染物,以及清洁对热输入敏感的薄材料和精密零件。但由于单模能量过于集中,在清洗过程中可能会对基材造成一定的损伤。
对于模具等要求清洗后不损伤基材的场景,必须采用多模激光器。多模光束能量分布均匀,峰值功率高,可以控制峰值功率密度高于污染物的损伤阈值但低于基底。因此,在清洗过程中,可以有效去除污染物,而不破坏材料的表面结构。另外,多模聚焦光斑更大。对于单模式和多模式能够达到相同清洁效果的场景,多模式清洁效率通常更高。然而,对于附着力较强的污染物,多模激光清洗可能就无法做到。
单模和多模激光器的应用
基于单模和多模清洗激光器的优缺点,两者的应用场景也有所不同。
单模主要应用场景:
金属除锈:单模激光器的高能量密度使其成为金属除锈的理想选择。它们可以有效去除金属表面的锈层。激光功率越高,除锈能力越强,效率越高。
1000W高功率单模脉冲激光器,QBH输出易于集成,具有清洗能力强、效率高的优点。
焊缝氧化皮清理:焊接过程中,由于加工温度较高,焊缝及其周围容易形成氧化物和材料沉淀碎屑,影响焊接质量和外观。 200~500W单模激光器可精确去除氧化物,保证焊后外观和质量.
精密零件清洗:100~200W单模激光器,QCS输出,清洗能力强,发热量低,清洗后材料变形和热影响小。
多模主要应用场景:
模具清洗:模具在使用过程中可能会积累残留物,如塑料、金属碎片、灰尘等,这些残留物会影响产品的表面质量,造成产品缺陷。定期清洗模具可以防止腐蚀和磨损,从而延长模具的使用寿命。由于模具基材和污染物的特性差异较大,使用平顶光束可以有效去除污染物,且不会损坏模具。 500~1000W方斑多模激光器,清洗模具效率高,不损伤基材。
钙钛矿电池边缘清洁: 指对薄膜太阳能电池边缘的膜层进行清洗,形成绝缘区域,有利于后续的封装工作。 YFPN-1000-GMC-H50-F激光器,方形光斑输出,能量分布均匀,峰值功率高,可一次清洗膜层,不损伤玻璃,效率高。
激光纹理: 利用激光对材料表面进行粗化处理,可以显着提高材料表面的附着力。根据粗化的不同粗糙度要求,我们可以提供5mJ、15mJ、50mJ不同单脉冲能量的多模激光器,在保证粗化效率的同时实现不同的粗糙度要求。