Aplikacije za bušenje u svemiru - laserski laseri
Prednosti vlaknastih lasera su očigledne u usporedbi s Nd: YAG pulsirajućim laserima. Prvo, izvor crpke vlaknastog lasera je dioda umjesto svjetiljke bljeskalice, tako da može oblikovati savršeni kvadratni val. Drugo, Nd: YAG laser s pumpom je sporije i sporije, tako da uvijek postoji dio laserske energije niži od praga isparavanja ciljnog područja. Ovaj dio energije će rastopiti materijal, uzrokujući odljepljivanje toplinske barijere. Kako bi se zadovoljile specifikacije sloja za preinaku, razdoblje impulsa mora biti manje od 1 ms. U ovom trenutku, laserski laseri imaju apsolutnu prednost jer stvaraju valne oblike kvadratnog vala, tako da uporaba impulsa od 10 ms može zadovoljiti specifikacije zrakoplovnih uređaja za preradu i pucanje.
Za ilustraciju koristimo komoru za izgaranje. Kada se koristi pulsno bušenje, komora za izgaranje će se paralelno rotirati tijekom procesa bušenja. U ovom slučaju potrebno je 5 impulsa za bušenje, a 2 rupe se koriste za oblikovanje otvora u obliku ventilatora. Obično je maksimalna brzina ponavljanja ovog lasera 10 impulsa / sekundi. Vlaknasti laser može oblikovati rupu u obliku ventilatora s jednim dugim impulsom. Ako se koristi isto razdoblje impulsa i energija pulsa kao Nd: YAG laser, brzina može biti i do 10 puta. Isti kvalitet bušenja može se postići s jednim ili dva dugačka impulsa ili s više impulsa. Osim toga, laserski vlakno također može podesiti pulsno razdoblje nakon bušenja i bušenja, umjesto da se koristi više impulsa cijelo vrijeme, što pomaže da se izbjegne oštećenje tijela.
Vlaknasti laseri su karakterizirani ravnim izlazom, dok su Nd: YAG laseri približno Gaussov. Zbog toga, zahvaljujući načinu rada s ravnim zaslonom, sve više prelazi prag isparavanja, dok drugi ima značajan dio ispod praga. Istraživanja su pokazala da vlaknasti laseri zahtijevaju manje energije za postizanje istog učinka bušenja pod istim uvjetima. Razlog je ugao kvadrata + ravan način rada. Upravo zbog te osobine, laserski laseri su učinkovitiji u bušenju i imaju manje termičkih oštećenja. Manja toplinska oštećenja rezultirat će poboljšanim ljuštenjem i preradom premaza.
Jedan od razloga zašto su Nd: YAG laseri dobili veliku pozornost je jedinstveno svojstvo divergencije snopa, čija se veličina točke može mijenjati s povećanjem ili smanjenjem snage, a željeni otvor može se postići refokusiranjem. Neki Nd: YAG laseri integriraju unutarnji teleskop za promjenu kuta odstupanja grede, ali to prilagođavanje zahtijeva od operatera da ima visok stupanj profesionalnosti, vremena i ispravnih parametara, tako da mnogi ljudi nisu optimistični. Ova metoda. U ovom trenutku, vlaknasti laser je upravo suprotan, jer je oblik fokusa savršeno okrugli, tako da nema promjene kada je snaga podignuta ili spuštena, a ako je skalabilni teleskop smješten u sustav, izravno mijenja veličinu fokusirano mjesto tijekom bušenja leta. Raspon je obično 3-1.
Fiber laseri su daleko fleksibilniji od Nd: YAG lasera, uglavnom zbog toga što visoke diode visokog odziva mogu promijeniti vrijeme pulsa i snagu tijekom bušenja leta, omogućujući operaterima stvaranje različitih veličina snage i razdoblja pulsa. Traženi slijed impulsa. Primjerice, koristite kratke impulse male snage, a zatim povećajte snagu i puls prema redoslijedu, ovisno o specifičnim zahtjevima bušenja. Budući da laserski vlakno može podesiti veličinu i vrijeme pulsa (nisko kao 10 μs) uz visoku vršnu snagu kilovatne razine, dovoljan je samo jedan stroj.
Kada se koristi tehnologija probijanja rupa, vlaknasti laser se može obraditi do 10 puta brže od pulsirajućeg lasera s pumpom Nd: YAG. I ne samo to, ali u slučaju bušenja na letu, laserski laseri se također mogu pretvoriti u kontinuirani izlaz do 2 kW za brzo rezanje. Ovi podaci se mogu dodatno poboljšati za neke konstrukcije komore za izgaranje. Ukratko, laseri pulsirajućih vlakana idealni su za rezanje debljih ploča i velikih brzina bušenja.
