市面上主流的激光除锈设备主要分为两类:连续型光纤激光设备与脉冲型激光设备。两类设备的核心差异在于所搭载的激光器不同,下文将分别对这两种激光器的关键参数与特性进行详细介绍。
1. 冷却方式与功率
连续型光纤激光器主要分为风冷版和水冷版,核心区别在于冷却系统设计:水冷版需额外配置冷水机,而风冷版自带风冷系统,体积更为小巧。
功率方面,风冷版常见功率为 700 瓦、1200 瓦、1500 瓦;水冷版功率覆盖范围更广,包括 1500 瓦、2000 瓦、3000 瓦、6000 瓦。
2. 光纤芯径
主流光纤芯径规格有 14μm、25μm、30μm、50μm、100μm,其尺寸与激光性能直接相关:
1). 光纤芯径越小,激光光斑越集中,除锈深度越深,但扫描速度会相应减慢;
2). 光纤芯径越大,能量分布越分散,单线扫描宽度更大,扫描速度更快。
3). 光纤线长度
光纤线默认可选长度为 10 米、15 米、20 米,更长长度需定制。需注意的是,光纤线长度与能量损耗正相关,通常每增加 10 米,能量损耗约增加 4%。
4). 光斑类型
连续型激光器的光斑类型与功率相关:12000 瓦及以下功率机型均为高斯光,12000 瓦以上功率机型才具备平顶光输出能力。
与连续型光纤激光器相比,脉冲型激光器分类更细,需根据除锈工件的材质、需求选择适配型号,核心参数如下:
1. 激光器类型
脉冲型激光器主要分为调 Q 激光器与 MOPA 激光器,二者核心区别在于参数调节灵活性:
1). MOPA 激光器可独立调节脉冲宽度与频率;
2). 调 Q 激光器的脉冲宽度与频率为固定值,无法调节。
2.光斑类型
脉冲激光器的光斑类型分为多模(平顶光)与单模(高斯光),不同类型适用场景不同:
1). 平顶光光斑能量柔和分散,对基材损伤极小,可实现“零损伤” 除锈,适用于模具等精密工件清洗;
2), 高斯光光斑能量集中、穿透力强,易使基材表面毛化,适用于除漆、除氧化皮及金属毛化工序。
3 功率
激光除锈领域的脉冲激光器主流功率为 200 瓦、300 瓦、500 瓦、1000 瓦,功率越高,除锈效率越高。需注意,100 瓦机型因功率低、除锈效率差,且仅支持高斯光输出,与 200 瓦机型差价较小,目前已基本淘汰,应用场景极少。
4单脉冲能量
单脉冲能量是影响除锈效果的关键参数,且一旦选定激光器,该参数便固定不可调节。主流单脉冲能量规格为 1mj、1.8mj、5mj、10mj、15mj、50mj、100mj、200mj,其特性表现为:
1). 单脉冲能量越大,能量分布越分散,越不易损伤基材;
2). 单脉冲能量越小,能量越集中,穿透力越强。
通常单模高斯光激光器的单脉冲能量低于 2mj,多模平顶光激光器的单脉冲能量则普遍大于 5mj。
5光纤芯径
光纤芯径与单脉冲能量密切相关:单脉冲能量越小,光纤芯径通常也越小。具体规格为:
1). 单模激光器光纤芯径一般低于 50μm;
2). 多模激光器光纤芯径范围较广,通常在 20-400μm 之间。
此外,光纤芯径越大,能量分布越分散,越不易损伤基材,且单线扫描宽度越宽。
6光纤线长度
光纤线常见可选长度为 5 米、10 米、15 米,其能量损耗规律为:每增加 5 米,能量损耗约 2.5%,长度越长,损耗越大。
7冷却方式
脉冲激光器同样分为风冷版与水冷版,选型需结合功率:
1). 功率低于 500 瓦的机型均为风冷版;
2). 功率高于 500 瓦的机型均为水冷版;
3). 500 瓦机型为过渡规格,同时提供风冷版与水冷版可选。