在4月份剛過去不久的“幟”引未來新品發布會上，銳科隆重推出了5款旗幟系列高端新品。今天小銳帶來的正是可以用于清洗行業的P1000H高功率脈沖光纖激光器。
它相對于多模組的P1000高功率脈沖激光器體積減小了60%、重量減輕了40%以上。旗幟系列P1000H具有脈寬可調功能，頻率范圍較寬，單脈沖能量達100mJ，峰值功率達1MW，且具有較強的抗高反能力等諸多優勢。為激光清洗領域又添一件效率和質量兼備的利器。
旗幟系列P1000H與常規P1000基本參數的對比
圖1：旗幟系列P1000H(a)和P1000(b)
表1 兩款激光器基本參數的對比
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項目 |
旗幟系列P1000H |
P1000 |
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功率 |
P≥1000W |
P≥1000W |
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脈寬 |
20ns-100ns可調 |
90ns-160ns不可調 |
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頻率 |
10kHz-100kHz |
20kHz-50kHz |
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最大單脈沖能量 |
＞100mJ |
＞50mJ |
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纖芯直徑 |
400um |
400um |
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纖芯類型 |
圓形 |
方形 |
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輸出光纜長度 |
15m |
15m |
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光束參數乘積BPP |
＜25mm*mrad |
＜25mm*mrad |
目前，激光清洗最成熟的應用是激光清洗油漆、激光除銹、激光清洗積碳和油污等。由于旗幟系列P1000H的脈寬可調，頻率選擇范圍大，單脈沖提高一倍至100mJ，根據試驗結果可以確定旗幟系列P1000H基本覆蓋了P1000的功能應用。它適用范圍更廣，在清洗模具、電池盒藍膜、飛機蒙皮等應用領域的清洗效率更高。
P1000H脈沖光纖激光器的優勢及其工藝應用
1. 脈寬可調
旗幟系列P1000H激光器具有5個脈沖寬度，分別是20ns(75-100kHz)、30ns(45-100kHz)、50ns(25-100kHz)、70ns(15-100kHz)和100ns(10-100kHz)。相對于旗幟系列P1000激光器，旗幟系列P1000H的適用性范圍更廣，針對不同的應用領域、材料可選擇不同的脈寬頻率，從而保證清洗的質量更高。
根據清洗的機制，清洗銹層的過程主要包括融化和汽化兩種狀態，因此選擇大脈寬的工藝參數是比較有利的。圖2(a)是旗幟系列P1000H清洗金屬板銹層的應用，使用最大的脈寬進行試驗，工藝參數表2所示。當清洗模具時，清洗的對象基本上是積碳、油污或者橡膠殘留，如果選用脈寬較大，容易發生氧化，選用脈寬較小，容易損傷表面。因此，當清洗類似模具的樣品時，選用適中的脈寬進行清洗，效果最好。圖2(b)是清洗輪胎模具的應用，工藝參數如表3所示。而當清洗氧化層或者進行拋光時，選用小脈寬清洗，效果更佳。圖2(c)是清洗氧化層同時拋光的應用，工藝參數如表4所示。
圖2：清洗銹層(a)、清洗模具(b)和清洗氧化層(c)
表2 清洗金屬銹層的工藝參數
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激光器 |
旗幟系列P1000H |
清洗方式 |
半自動 |
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功率 |
100% |
脈寬 |
100 |
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頻率 |
10-20kHz |
線寬 |
40mm |
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振鏡速度 |
4500mm/s |
場鏡 |
160mm |
表3 清洗輪胎膜具的工藝參數
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激光器 |
旗幟系列P1000H |
清洗方式 |
手持 |
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功率 |
100% |
脈寬 |
50 |
|
頻率 |
25-40kHz |
線寬 |
50mm |
|
振鏡速度 |
5000mm/s |
場鏡 |
210mm |
表4 清洗和拋光的工藝參數
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激光器 |
旗幟系列P1000H |
清洗方式 |
半自動 |
|
功率 |
95% |
脈寬 |
20 |
|
頻率 |
75kHz |
線寬 |
60mm |
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振鏡速度 |
6000mm/s |
場鏡 |
160/210mm |
2. 高的最大單脈沖能量
旗幟系列P1000H的最大單脈沖能量是100mJ，是P1000最大單脈沖能量的兩倍。因此，在某些需要高的單脈沖的清洗應用中，旗幟系列P1000H具有較大的優勢。
旗幟系列P1000H清洗動力電池盒表面的藍膜，清洗效果如圖3所示，工藝參數如表5所示，圖3(a)是清洗前的電池盒，圖3(b)是清洗后的電池盒，旗幟系列P1000H的清洗效率相比P1000提高了70%。旗幟系列P1000H清洗金屬板表面的油漆，油漆是聚氯乙烯，厚度約為100μm，清洗效果如圖4所示，工藝參數如表6所示，旗幟系列P1000H的清洗效率相比P1000提高了20%。
圖3：清洗前(a)和后(b)的電池盒
圖4：清洗前(a)和后(b)的油漆板
表5 清洗電池盒藍膜的工藝參數
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激光器 |
旗幟系列P1000H |
清洗方式 |
半自動 |
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功率 |
100% |
脈寬 |
100ns |
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頻率 |
10kHz |
線寬 |
52mm |
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振鏡速度 |
2500mm/s |
場鏡 |
160mm |
表6 清洗金屬板表面油漆
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激光器 |
旗幟系列P1000H |
清洗方式 |
半自動 |
|
功率 |
100% |
脈寬 |
100ns |
|
頻率 |
10kHz |
線寬 |
50mm |
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振鏡速度 |
4000mm/s |
場鏡 |
160mm |
3. 優秀的抗高反能力
旗幟系列P1000H配有光隔離器，相比P1000激光器，新型的旗幟系列P1000H可以在任何材料表面以及任何角度進行長時間的工作。這個優點不但拓寬了1000W脈沖激光器的應用范圍，而且提高了1000W脈沖激光器的穩定性。
圖5是旗幟系列P1000H清洗銅板表面油膜的應用，清洗過程中不用擔心高反問題對激光器造成損傷，工藝參數如表7所示。
圖5：清洗銅板表面的油膜
表7 清洗銅板表面的油膜
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激光器 |
旗幟系列P1000H |
清洗方式 |
半自動 |
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功率 |
95% |
脈寬 |
100ns |
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頻率 |
20kHz |
線寬 |
60mm |
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振鏡速度 |
7000mm/s |
場鏡 |
160mm |
結語
不同的激光器和清洗方式有著各自的優勢，而且激光清洗應用的行業和領域較多，根據具體的應用選擇合適的激光器和清洗方式可以做到事半功倍。目前，1000W的脈沖激光器有兩款旗幟系列P1000H和P1000。P1000工藝調整方便，操作簡單，已經在很多場景中投入應用。旗幟系列P1000H因其具備體積更小、重量更輕、脈寬可調、單脈沖能量高以及優秀的抗高反能力，在激光清洗領域中的應用將潛力無限。
