S vývojom technológie polovodičových čipov a optickej technológie sa neustále zlepšoval výstupný výkon polovodičových laserov, významne sa zlepšila kvalita lúčov a v priemyselnej oblasti sa získalo viac aplikácií. V súčasnosti výstupný výkon a kvalita lúčov priemyselných vysoko výkonných polovodičových laserov prekročili kvalitu YAG laserov poháňaných žiarovkami a sú blízko polovodičovým YAG laserom. Polovodičové lasery sa postupne aplikujú na zváranie plastov, opláštenie a legovanie, povrchové tepelné spracovanie, zváranie kovov atď. A tiež dosiahli určitý pokrok v aplikácii pri označovaní a rezaní.
(1) Laserové zváranie plastov
Lúč polovodičového lasera je lúč s plochým vrchom a priestorové rozloženie intenzity prierezu je relatívne rovnomerné. V porovnaní s lúčom lasera YAG môže lúč polovodičového lasera dosiahnuť lepšiu rovnomernosť zvaru a kvalitu zvaru v aplikáciách zvárania plastov a môže vykonávať zváranie so širokým spojom. Aplikácie na zváranie plastov nevyžadujú vysoké požiadavky na výkon polovodičových laserov, zvyčajne 50 až 700 W, kvalitu lúča menej ako 100 mm / mrad a veľkosť bodu 0,5 až 5 mm. Zváranie touto technikou nepoškodzuje povrch obrobku. Lokálne zahrievanie znižuje tepelné namáhanie plastovej časti, zabraňuje poškodeniu zabudovaných elektronických komponentov a lepšie zabraňuje taveniu plastov. Optimalizáciou surovín a pigmentov môže laserové zváranie plastov dosiahnuť rôzne syntetické farby. V súčasnosti sa polovodičové lasery široko používajú na spájkovanie uzavretých nádob, skríň elektronických súčiastok, automobilových súčiastok a rôznych plastových komponentov.
(2) Laserové opláštenie a povrchové tepelné ošetrenie
Povrchové tepelné spracovanie alebo čiastočné opláštenie kovových častí s vysokými požiadavkami na odolnosť proti opotrebeniu a korózii je dôležitou aplikáciou polovodičových laserov pri spracovaní. V medzinárodnom meradle majú polovodičové lasery na laserové opláštenie a povrchové tepelné spracovanie výkon 1 až 6 kW, kvalitu lúča 100 až 400 mm / mrad a veľkosť bodu 2 x 2 mm 2 až 3 x 3 mm 2 alebo 1 x 5 mm 2. V porovnaní s inými lasermi sú výhodou opláštenia a povrchového tepelného spracovania polovodičovým laserovým lúčom vysoká elektrooptická účinnosť, vysoká miera absorpcie materiálu, nízke náklady na údržbu, obdĺžnikový tvar bodu a rovnomerné rozdelenie intenzity svetla. V súčasnosti sa polovodičové laserové opláštenie a povrchové tepelné spracovanie široko používajú v oblasti energetiky, petrochémie, hutníctva, ocele, strojárstva a iných priemyselných oblastí a stali sa jedným z dôležitých prostriedkov na prípravu nových materiálov, rýchlu priamu výrobu kovových častí a zelená renovácia poškodených kovových častí. ,
(3) Laserové zváranie kovov
Vysokovýkonné polovodičové lasery majú mnoho aplikácií pri zváraní kovov. Aplikácie siahajú od presného bodového zvárania v automobilovom priemysle po tepelné zváranie výrobných materiálov a axiálne zváranie rúr. Kvalita zvaru je dobrá a nevyžaduje sa žiadne ďalšie spracovanie. Polovodičový laser používaný na zváranie plechov vyžaduje výkon 300 až 3000 W, kvalitu lúča 40 až 150 mm / mrad, veľkosť bodu 0,4 až 1,5 mm a hrúbku spojovacieho materiálu 0,1 až 2,5 mm. Vďaka nízkemu tepelnému príkonu je skreslenie dielca obmedzené na minimum. Vysokovýkonné polovodičové lasery sa dajú zvárať pri vysokých rýchlostiach a zvary sú hladké a krásne. Majú špeciálne výhody pri šetrení práce počas a po zváraní a sú veľmi vhodné pre rôzne potreby priemyselného zvárania. Postupne nahradí tradičné metódy zvárania.
(4) Laserové značenie
Technológia laserového značenia je jednou z najväčších aplikácií pre laserové spracovanie. V súčasnosti sa používajú lasery YAG, CO2 lasery a lasery polovodičových čerpadiel. Avšak so zlepšením kvality polovodičových laserových lúčov sa začali v značkovacom poli používať polovodičové laserové značkovacie stroje. Spoločnosť LIMO uviedla na trh polovodičový laser s priamym výstupom 50 W s kvalitou lúča 5 mm / mrad a polovodičový laser s výkonom 25 W s výstupom spojeným s vláknami 50 μm, ktorý splnil požiadavky na výstupný výkon lasera a kvalitu lúča v aplikáciách označovania.
(5) Rezanie laserom
Aplikácia vysoko výkonných polovodičových laserov v oblasti rezania sa začala neskoro. Nemecký inštitút pre výskum a vývoj, ktorý bol podporený programom „Modulárny polovodičový laserový systém“ (MDS) nemeckého ministerstva školstva a výskumu (MDS), v roku 1980 vyvinul polovodičový laserový rezací stroj s výkonom 800 W, ktorý dokáže rezať oceľové plechy s hrúbkou 10 mm a rezacia rýchlosť. Je 0,4 m / min.
