Attīstoties pusvadītāju mikroshēmu tehnoloģijai un optiskajai tehnoloģijai, pusvadītāju lāzeru izejas jauda ir nepārtraukti uzlabota, staru kūļa kvalitāte ir ievērojami uzlabojusies, un rūpniecības jomā ir iegūti vairāk pielietojumu. Pašlaik lieljaudas rūpniecisko pusvadītāju lāzeru izejas jauda un staru kvalitāte ir pārsniegusi YAG lāzeru sūknējamos lāzerus un ir tuvu YAG pusvadītāju sūknētajiem. Pusvadītāju lāzerus pakāpeniski piemēro plastmasas metināšanai, apšuvumam un leģēšanai, virsmas termiskai apstrādei, metāla metināšanai utt., Kā arī ir gūti zināmi uzlabojumi marķēšanā un griešanā.
(1) Lāzera plastmasas metināšana
Pusvadītāja lāzera stars ir plakanas augšējās daļas stars, un šķērsgriezuma intensitātes telpiskais sadalījums ir salīdzinoši vienmērīgs. Salīdzinot ar YAG lāzera staru, pusvadītāja lāzera stars var sasniegt labāku metināšanas vienveidību un metināšanas kvalitāti plastmasas metināšanas darbos, kā arī var veikt plašu šuvju metināšanu. Plastmasas metināšanas lietojumiem pusvadītāju lāzeriem nav vajadzīgas lielas jaudas, parasti no 50 līdz 700 W, staru kūļa kvalitāte ir mazāka par 100 mm / mrad un vietas lielums ir no 0,5 līdz 5 mm. Metināšana ar šo paņēmienu nesabojā sagataves virsmu. Vietējā apkure samazina plastmasas daļas termisko spriegumu, ļauj izvairīties no iegulto elektronisko komponentu bojājumiem un labāk izvairās no plastmasas kušanas. Optimizējot izejvielas un pigmentus, ar lāzerplastmasas metināšanu var iegūt dažādas sintētiskās krāsas. Pašlaik pusvadītāju lāzeri tiek plaši izmantoti noslēgtu konteineru, elektronisko detaļu apvalku, automobiļu detaļu un atšķirīgu plastmasas detaļu lodēšanai.
(2) Lāzera apšuvums un virsmas termiskā apstrāde
Metāla detaļu virsmas termiskā apstrāde vai daļējs apšuvums ar augstām prasībām pret nodilumizturību un izturību pret koroziju ir svarīgs pusvadītāju lāzeru pielietojums apstrādes procesā. Starptautiski pusvadītāju lāzeru lāzera apšuvumam un virsmas termiskai apstrādei ir jauda no 1 līdz 6 kW, staru kūļa kvalitāte ir no 100 līdz 400 mm / mrad, un vietas lielums ir no 2 x 2 mm 2 līdz 3 x 3 mm 2 vai 1 x. 5 mm 2. Apšuvuma un virsmas termiskās apstrādes ar pusvadītāju lāzera staru priekšrocībām, salīdzinot ar citiem lāzeriem, ir augsta elektrooptiskā efektivitāte, augsts materiāla absorbcijas līmenis, zemas uzturēšanas izmaksas, vietas taisnstūra forma un vienmērīgs gaismas intensitātes sadalījums. Pašlaik pusvadītāju lāzera apšuvums un virsmas termiskā apstrāde tiek plaši izmantoti elektroenerģijā, naftas ķīmijas, metalurģijas, tērauda, mašīnbūves un citās rūpniecības jomās, un tie ir kļuvuši par vienu no svarīgiem līdzekļiem jaunu materiālu sagatavošanai, ātrai tiešai metāla detaļu ražošanai un neizdevīgu metāla daļu zaļa atkārtota izgatavošana. .
(3) Lāzera metināšana
Lieljaudas pusvadītāju lāzeriem ir daudz pielietojumu metāla metināšanā. Pielietojums svārstās no precīzas vietas metināšanas automobiļu rūpniecībā līdz ražošanas materiālu siltumvadīšanai un cauruļu aksiālajai metināšanai. Metinātā šuves kvalitāte ir laba, un pēcapstrāde nav nepieciešama. Pusvadītāju lāzers, ko izmanto lokšņu metāla metināšanai, prasa jaudu no 300 līdz 3000 W, staru kūļa kvalitāti no 40 līdz 150 mm / mrad, plankuma izmēru no 0,4 līdz 1,5 mm un saistošā materiāla biezumu no 0,1 līdz 2,5 mm. Sakarā ar zemu siltuma pieplūdi, detaļas kropļojumi tiek samazināti līdz minimumam. Lieljaudas pusvadītāju lāzerus var metināt lielā ātrumā, un metinātās šuves ir gludas un skaistas. Viņiem ir īpašas priekšrocības, ietaupot darbaspēku metināšanas laikā un pēc tās, un tie ir ļoti piemēroti dažādām rūpnieciskās metināšanas vajadzībām. Tas pakāpeniski aizstās tradicionālās metināšanas metodes.
(4) Lāzera marķēšana
Lāzera marķēšanas tehnoloģija ir viena no lielākajām lāzera apstrādes iespējām. Pašlaik izmantotie lāzeri ir YAG lāzeri, CO2 lāzeri un pusvadītāju sūkņu lāzeri. Tomēr, uzlabojoties pusvadītāju lāzera staru kvalitātei, marķēšanas laukā ir sāktas izmantot pusvadītāju lāzera marķēšanas mašīnas. LIMO ir ieviesis 50 W tiešās izejas pusvadītāju lāzeru ar 5 mm / mrad staru kvalitāti un 25 W pusvadītāju lāzeru ar 50μm šķiedru savienotu izeju, kas ir izpildījis lāzera izejas jaudu un staru kvalitātes prasības lietojumu marķēšanai.
(5) griešana ar lāzeru
Lieljaudas pusvadītāju lāzeru pielietošana griešanas jomā sākās vēlu. Atbalstot Vācijas Izglītības un pētniecības ministrijas programmu "Modulārā pusvadītāju lāzera sistēma" (MDS), Vācijas Pētniecības un attīstības institūts 1980. gadā izstrādāja pusvadītāju lāzera griešanas mašīnu ar jaudu 800 W, ar kuru var sagriezt 10 mm biezas tērauda plāksnes un griešanas ātrums. Tas ir 0,4m / min.
