एयरोस्पेस ड्रिलिंग अनुप्रयोगों - फाइबर लेज़रों
फाइबर लेज़रों के फायदे एन डी की तुलना में स्पष्ट हैं: YAG स्पंदित लेज़रों। सबसे पहले, फाइबर लेजर का पंप स्रोत एक फ्लैश लैंप के बजाय एक डायोड है, इसलिए यह एक पूर्ण वर्ग तरंग बना सकता है। दूसरे, फ्लैश-पंप एनडी: YAG लेजर धीमा और धीमा है, इसलिए लक्ष्य क्षेत्र के वाष्पीकरण थ्रेशोल्ड की तुलना में लेजर ऊर्जा का एक हिस्सा हमेशा कम होता है। ऊर्जा का यह हिस्सा सामग्री को पिघला देगा, जिससे थर्मल बैरियर कोटिंग बंद हो जाएगी। पुनरावर्ती परत के विनिर्देशों को पूरा करने के लिए, नाड़ी की अवधि 1ms से कम होनी चाहिए। इस बिंदु पर, फाइबर लेज़रों का एक पूर्ण लाभ है क्योंकि वे वर्गाकार तरंग तरंग उत्पन्न करते हैं, इसलिए 10ms दालों के उपयोग से एयरोस्पेस उपकरणों के पुनरावर्तन और क्रैकिंग के विनिर्देशों को पूरा किया जा सकता है।
हम वर्णन करने के लिए दहन कक्ष का उपयोग करते हैं। पल्स ड्रिलिंग का उपयोग करते समय, दहन कक्ष ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान समानांतर में कई बार घूमेगा। इस मामले में, ड्रिलिंग के लिए 5 दालों की आवश्यकता होती है, और पंखे के आकार के छेद बनाने के लिए 2 छेद का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर इस लेजर की अधिकतम पुनरावृत्ति दर 10 दालों / सेकंड है। फाइबर लेजर एक लंबे नाड़ी के साथ एक पंखे के आकार का छेद बना सकता है। यदि एक ही नाड़ी अवधि और नाड़ी ऊर्जा एन डी के रूप में: YAG लेजर का उपयोग किया जाता है, तो गति 10 गुना तक हो सकती है। एक ही ड्रिलिंग गुणवत्ता एकल या दो लंबी दालों या कई दालों के साथ प्राप्त की जा सकती है। इसके अलावा, फाइबर लेजर हर समय कई दालों का उपयोग करने के बजाय ड्रिलिंग और ड्रिलिंग के बाद पल्स अवधि को समायोजित कर सकता है, जो शरीर को नुकसान से बचने में मदद करता है।
फाइबर लेज़रों की विशेषता एक फ्लैट-टॉप मोड आउटपुट से होती है, जबकि एनडी: वाईएजी लेजर लगभग गॉसियन हैं। इसलिए, फ्लैट-टॉप मोड के लिए धन्यवाद, पूर्व सभी वाष्पीकरण सीमा से अधिक है, जबकि उत्तरार्द्ध में दहलीज के नीचे एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। अध्ययनों से पता चला है कि फाइबर लेज़रों को समान परिस्थितियों में समान ड्रिलिंग प्रभाव को प्राप्त करने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसका कारण है स्क्वायर वेव + फ्लैट टॉप मोड। यह इस विशेषता के कारण भी है कि फाइबर लेज़र ड्रिलिंग में अधिक कुशल हैं और कम थर्मल क्षति है। कम थर्मल क्षति के परिणामस्वरूप कोटिंग छीलने और पुनरावर्तन में सुधार होगा।
एनडी: वाईएजी लेज़रों ने जिन कारणों से बहुत ध्यान आकर्षित किया है, उनमें से एक अद्वितीय बीम विचलन संपत्ति है, जिसका स्थान आकार बढ़ती या घटती शक्ति के साथ बदल सकता है, और वांछित एपर्चर को refocusing द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। कुछ एन डी: YAG लेज़रों बीम के विचलन कोण को बदलने के लिए एक आंतरिक फ़ोकसिंग टेलीस्कोप को एकीकृत करता है, लेकिन इस समायोजन के लिए ऑपरेटर को उच्च स्तर की व्यावसायिकता, समय लेने वाली और सही मापदंडों की आवश्यकता होती है, इसलिए कई लोग आशावादी नहीं होते हैं। यह विधि। इस बिंदु पर, फाइबर लेजर बस विपरीत है, क्योंकि इसका फोकस आकार पूरी तरह से गोल है, इसलिए जब बिजली को उठाया या कम किया जाता है, तो कोई बदलाव नहीं होता है, और यदि सिस्टम में एक स्केलेबल टेलिस्कोप रखा जाता है, तो सीधे आकार को बदल दें। उड़ान ड्रिलिंग के दौरान ध्यान केंद्रित किया। सीमा आमतौर पर 3-1 है।
फाइबर लेसर्स एन डी की तुलना में कहीं अधिक लचीले होते हैं: YAG लेजर, मुख्य रूप से क्योंकि पूर्व उच्च-प्रतिक्रिया डायोड उड़ान ड्रिलिंग के दौरान पल्स अवधि और शक्ति को बदल सकते हैं, जिससे ऑपरेटर अलग-अलग शक्ति आकार और पल्स अवधि बनाने में सक्षम होते हैं। आवश्यक पल्स अनुक्रम। उदाहरण के लिए, विशिष्ट ड्रिलिंग आवश्यकताओं के आधार पर, कम शक्ति, छोटी दालों का उपयोग करें, और फिर अनुक्रम के अनुसार शक्ति और नाड़ी बढ़ाएं। चूँकि फ़ाइबर लेजर किलोवाट-लेवल हाई पीक पावर प्रदान करते हुए स्पॉट साइज़ और पल्स पीरियड (10 μs से कम) को समायोजित कर सकता है, केवल एक मशीन पर्याप्त है।
होल-पंचिंग तकनीक का उपयोग करते समय, फाइबर लेजर को लैंप-पंप एनडी: YAG स्पंदित लेजर की तुलना में 10 गुना तेजी से संसाधित किया जा सकता है। इतना ही नहीं, लेकिन उड़ान ड्रिलिंग के मामले में, फाइबर लेज़रों को उच्च गति काटने के लिए 2 kW तक निरंतर आउटपुट में भी परिवर्तित किया जा सकता है। कुछ दहन कक्ष डिजाइनों के लिए इस डेटा को और बेहतर बनाया जा सकता है। सारांश में, स्पंदित फाइबर लेज़र मोटी प्लेटों और उच्च गति वाले ड्रिलिंग अनुप्रयोगों को काटने के लिए आदर्श हैं।
