مع تطور تكنولوجيا رقاقة أشباه الموصلات والتكنولوجيا البصرية ، فقد تم تحسين الطاقة الناتجة من أشباه الموصلات الليزر بشكل مستمر ، وقد تحسنت جودة الشعاع بشكل كبير ، وتم الحصول على المزيد من التطبيقات في المجال الصناعي. في الوقت الحاضر ، تجاوزت طاقة الخرج ونوعية الحزمة لأشعة أشباه الموصلات عالية الطاقة الصناعية طاقة الليزر YAG المضخّمة بالمصباح وقربتا من أشعة الليزر YAG المضغوطة بأشباه الموصلات. تم تطبيق أشباه الموصلات الليزرية تدريجيًا على اللحام البلاستيكي والكسوة والسبائك ومعالجة الحرارة السطحية واللحام المعدني وما إلى ذلك ، كما أحرزت بعض التقدم في عملية وضع العلامات والقطع.
(1) لحام البلاستيك بالليزر
شعاع ليزر أشباه الموصلات هو شعاع مسطح ، والتوزيع المكاني لشدة المقطع العرضي هو موحد نسبيا. بالمقارنة مع شعاع ليزر YAG ، يمكن لشعاع ليزر أشباه الموصلات تحقيق أفضل توحيد اللحام وجودة اللحام في تطبيقات اللحام البلاستيكية ، ويمكن أن يؤدي لحام التماس واسع. لا تتطلب تطبيقات اللحام البلاستيكية متطلبات طاقة عالية لأشعة أشباه الموصلات ، عادة ما تكون من 50 إلى 700 واط ، ونوعية الشعاع أقل من 100 مم / مراد ، وحجم البقعة من 0.5 إلى 5 مم. لحام مع هذه التقنية لا يضر سطح الشغل. تعمل التدفئة المحلية على تقليل الضغط الحراري على الجزء البلاستيكي ، وتجنب تلف المكونات الإلكترونية المدمجة ، وتجنب ذوبان البلاستيك بشكل أفضل. من خلال تحسين المواد الخام والأصباغ ، يمكن لحام البلاستيك بالليزر تحقيق ألوان صناعية مختلفة. في الوقت الحاضر ، تم استخدام أشباه الموصلات الليزر على نطاق واسع للحاويات مختومة لحام ، العلب المكونات الإلكترونية ، قطع غيار السيارات ، والمكونات البلاستيكية المختلفة.
(2) الكسوة بالليزر والمعالجة الحرارية للسطح
المعالجة الحرارية للسطح أو الكسوة الجزئية للأجزاء المعدنية ذات المتطلبات العالية على مقاومة التآكل ومقاومة التآكل هي أحد التطبيقات المهمة لأشعة أشباه الموصلات في المعالجة. على المستوى الدولي ، تتمتع طاقة أشباه الموصلات للكسوة بالليزر ومعالجة الحرارة السطحية بقدرة تتراوح من 1 إلى 6 كيلو واط ، وجودة الحزمة من 100 إلى 400 ملم / مليمتر ، وحجم موضعي يتراوح من 2 × 2 مم 2 إلى 3 × 3 مم 2 أو 1 × 5 مم 2. مقارنةً بالليزر الأخرى ، فإن مزايا الكسوة والمعالجة الحرارية للسطح مع حزمة ليزر أشباه الموصلات هي الكفاءة الكهروضوئية العالية ، ومعدل امتصاص المواد العالي ، وتكلفة الصيانة المنخفضة ، والشكل المستطيل للبقعة ، وتوزيع موحد لشدة الضوء. في الوقت الحالي ، تم استخدام الكسوة الليزرية لأشباه الموصلات ومعالجة الحرارة السطحية على نطاق واسع في الطاقة الكهربائية والبتروكيماويات والمعادن والصلب والآلات والمجالات الصناعية الأخرى ، وأصبحت واحدة من أهم وسائل إعداد المواد الجديدة والتصنيع السريع السريع للأجزاء المعدنية ، و إعادة تصنيع الأخضر من الأجزاء المعدنية الفاشلة. .
(3) لحام المعادن بالليزر
تستخدم أشباه الموصلات عالية الطاقة العديد من التطبيقات في لحام المعادن. تتراوح التطبيقات بين اللحام الدقيق في صناعة السيارات ولحام التوصيل الحراري لمواد الإنتاج واللحام المحوري للأنابيب. نوعية اللحام جيدة وليس هناك حاجة إلى مرحلة ما بعد المعالجة. يتطلب ليزر أشباه الموصلات المستخدم في لحام الصفائح المعدنية قدرة من 300 إلى 3000 واط ، وجودة الحزمة من 40 إلى 150 ملم / مليمتر ، وحجم موضعي يتراوح بين 0.4 و 1.5 مم ، وسمك مادة الربط من 0.1 إلى 2.5 مم. بسبب انخفاض الحرارة المدخلات ، يتم الحفاظ على تشويه الجزء إلى الحد الأدنى. يمكن لحام أشباه الموصلات عالية الطاقة بسرعات عالية ، واللحامات سلسة وجميلة. لديهم مزايا خاصة في توفير العمالة أثناء وبعد اللحام وهي مناسبة للغاية لتلبية الاحتياجات المختلفة للحام الصناعي. وسوف تحل تدريجيا محل أساليب اللحام التقليدية.
(4) الليزر وسم
تعد تقنية وضع العلامات بالليزر واحدة من أكبر التطبيقات لمعالجة الليزر. أشعة الليزر المستخدمة حاليًا هي ليزر YAG ، وأشعة ليزر ثاني أكسيد الكربون ، وأشعة ليزر أشباه الموصلات. ومع ذلك ، مع تحسين جودة أشعة الليزر أشباه الموصلات ، بدأت آلات الوسم بالليزر شبه الموصلة تستخدم في مجال الوسم. قدمت شركة LIMO ليزر أشباه الموصلات ذي الإخراج المباشر 50 وات بجودة شعاع تبلغ 5 مم / mrad و ليزر أشباه الموصلات 25W مع مخرج ألياف بصري 50 ،m ، والذي استوفى طاقة خرج الليزر ومتطلبات جودة الشعاع لتطبيقات الوسم.
(5) القطع بالليزر
بدأ تطبيق أشباه الموصلات عالية الطاقة في مجال القطع في وقت متأخر. بدعم من برنامج "نظام أشباه الموصلات الليزرية المعيارية" (MDS) التابع لوزارة التعليم والبحوث الألمانية ، قام المعهد الألماني للبحث والتطوير في عام 1980 بتطوير آلة قطع أشباه الموصلات بالليزر بقوة 800 واط ، والتي يمكنها قطع ألواح الصلب بسماكة 10 ملم و سرعة القطع. إنه 0.4 متر / دقيقة.
