Aplikacije za bušenje u svemiru - laserski laseri
Prednosti laserskih lasera su očigledne u poređenju sa Nd: YAG pulsirajućim laserima. Prvo, izvor pumpe laserskog lasera je dioda umjesto bljeskalice, tako da može formirati 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 odljev toplinske barijere. Da bi se zadovoljile specifikacije sloja za preradu, period impulsa mora biti manji od 1 ms. U ovom trenutku, laserski laseri imaju apsolutnu prednost jer generišu talasne oblike kvadratnog talasa, tako da korišćenje impulsa od 10 ms može da zadovolji specifikacije aerospace uređaja za preradu i pucanje.
Za ilustraciju koristimo komoru za sagorevanje. Kada se koristi pulsno bušenje, komora za sagorevanje će se paralelno rotirati paralelno tokom procesa bušenja. U ovom slučaju, potrebno je 5 impulsa za bušenje, a 2 rupe se koriste za formiranje rupa u obliku ventilatora. Obično je maksimalna brzina ponavljanja ovog lasera 10 impulsa / sekundi. Vlaknasti laser može formirati rupu u obliku ventilatora sa jednim dugim impulsom. Ako se koristi isti period impulsa i energija pulsa kao Nd: YAG laser, brzina može biti i do 10 puta. Isti kvalitet bušenja može se postići sa jednim ili dva dugačka impulsa ili više impulsa. Pored toga, laserski vlakni mogu podesiti i pulsni period nakon bušenja i bušenja, umesto da se stalno koriste višestruki impulsi, što pomaže da se izbegne oštećenje tela.
Vlaknasti laseri su karakterisani ravnim izlazom, dok su Nd: YAG laseri približno Gausovski. Zbog toga, zahvaljujući ravnom režimu rada, prvi prelazi prag isparavanja, dok drugi ima značajan dio ispod praga. Istraživanja su pokazala da laserski laseri zahtevaju manje energije da bi postigli isti efekat bušenja pod istim uslovima. Razlog je pravilo kvadratnog vala + ravan vrh. Upravo zbog ove osobine, laserski laseri su efikasniji u bušenju i imaju manje termičkih oštećenja. Manje oštećenje toplotom će rezultirati poboljšanim ljuštenjem i preradom premaza.
Jedan od razloga zašto su Nd: YAG laseri dobili veliku pažnju je jedinstveno svojstvo divergencije snopa, čija se veličina točke može mijenjati s povećanjem ili smanjenjem snage, a željeni otvor se može postići refokusiranjem. Neki Nd: YAG laseri integrišu unutrašnji teleskop za promenu ugla divergencije grede, ali ovo prilagođavanje zahteva od operatera da ima visok stepen profesionalizma, vremena i ispravnih parametara, tako da mnogi ljudi nisu optimistični. Ovaj metod. U ovom trenutku, laserski vlakni su upravo suprotni, jer je oblik fokusa savršeno okrugli, tako da nema promjene kada je snaga podignuta ili spuštena, i ako je skalabilni teleskop postavljen u sistem, direktno promijenite veličinu fokusirano mesto tokom 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 da promene period impulsa i snagu tokom bušenja leta, omogućavajući operaterima da naprave različite veličine snage i pulsne periode. Tražena sekvenca impulsa. Na primer, koristite kratke impulse male snage, a zatim povećajte snagu i impuls u skladu sa redosledom, u zavisnosti od specifičnih zahteva za bušenje. Pošto vlaknasti laser može podesiti veličinu tačke i period impulsa (samo 10 μs), dok pruža visoku vršnu snagu kilovatnog nivoa, dovoljan je samo jedan stroj.
Kada se koristi tehnologija probijanja rupa, vlaknasti laser se može obraditi do 10 puta brže od pulsirajućeg lasera Nd: YAG sa pumpom. Ne samo to, već u slučaju bušenja na letu, laserski laseri se takođe mogu pretvoriti u kontinuirani izlaz do 2 kW za brzo rezanje. Ovi podaci se mogu dodatno poboljšati za neke konstrukcije ložišta. Ukratko, impulsni laserski laseri su idealni za rezanje debljih ploča i velikih brzina bušenja.
