Avec le développement de la technologie des puces à semi-conducteurs et de la technologie optique, la puissance de sortie des lasers à semi-conducteurs a été constamment améliorée, la qualité du faisceau a été considérablement améliorée et davantage d'applications ont été obtenues dans le domaine industriel. À l'heure actuelle, la puissance de sortie et la qualité du faisceau des lasers industriels à semi-conducteur haute puissance ont dépassé celles des lasers YAG pompés par lampe et sont proches des lasers YAG pompés par semi-conducteur. Les lasers à semi-conducteurs ont été progressivement appliqués au soudage, au revêtement et à l'alliage des plastiques, au traitement thermique de surface, au soudage des métaux, etc., et ont également progressé dans le marquage et la découpe.
(1) Soudage laser plastique
Le faisceau du laser à semi-conducteur est un faisceau à sommet plat et la distribution spatiale de l'intensité de la section transversale est relativement uniforme. Comparé au faisceau d'un laser YAG, le faisceau d'un laser à semi-conducteur peut atteindre une meilleure uniformité de soudage et une meilleure qualité de soudage dans les applications de soudage plastique, et peut effectuer un soudage à joint large. Les applications de soudage des plastiques ne nécessitent pas de puissances élevées pour les lasers à semi-conducteurs, généralement de 50 à 700 W, une qualité de faisceau inférieure à 100 mm / mrad et une taille de spot de 0,5 à 5 mm. Le soudage avec cette technique n'endommage pas la surface de la pièce. Le chauffage local réduit les contraintes thermiques sur la pièce en plastique, évite d'endommager les composants électroniques intégrés et évite mieux la fusion du plastique. En optimisant les matières premières et les pigments, le soudage plastique au laser permet d'obtenir différentes couleurs synthétiques. À l'heure actuelle, les lasers à semi-conducteurs ont été largement utilisés pour souder des conteneurs scellés, des boîtiers de composants électroniques, des pièces automobiles et des composants en plastique différents.
(2) Revêtement laser et traitement thermique de surface
Le traitement thermique de surface ou le revêtement partiel de pièces métalliques avec des exigences élevées en matière de résistance à l'usure et à la corrosion est une application importante des lasers à semi-conducteurs dans le traitement. Au niveau international, les lasers à semi-conducteur pour le revêtement laser et le traitement thermique de surface ont une puissance de 1 à 6 kW, une qualité de faisceau de 100 à 400 mm / mrad et une taille de spot de 2 x 2 mm 2 à 3 x 3 mm 2 ou 1 x 5 mm 2. Par rapport à d'autres lasers, les avantages du revêtement et du traitement thermique de surface avec un faisceau laser à semi-conducteur sont une efficacité électro-optique élevée, un taux d'absorption élevé des matériaux, un faible coût d'entretien, une forme rectangulaire du spot et une distribution uniforme de l'intensité lumineuse. À l'heure actuelle, le revêtement laser à semi-conducteur et le traitement thermique de surface ont été largement utilisés dans l'énergie électrique, la pétrochimie, la métallurgie, l'acier, les machines et d'autres domaines industriels, et deviennent l'un des moyens importants de préparation de nouveaux matériaux, de fabrication directe rapide de pièces métalliques, et reconditionnement écologique de pièces métalliques défaillantes. .
(3) Soudage laser métal
Les lasers à semi-conducteur haute puissance ont de nombreuses applications dans le soudage des métaux. Les applications vont du soudage par points de précision dans l'industrie automobile au soudage par conduction thermique des matériaux de production et au soudage axial des tuyaux. La qualité de la soudure est bonne et aucun post-traitement n'est requis. Le laser à semi-conducteur utilisé pour le soudage des tôles nécessite une puissance de 300 à 3000 W, une qualité de faisceau de 40 à 150 mm / mrad, une taille de spot de 0,4 à 1,5 mm et une épaisseur du matériau de liaison de 0,1 à 2,5 mm. En raison du faible apport de chaleur, la distorsion de la pièce est réduite au minimum. Les lasers à semi-conducteur haute puissance peuvent être soudés à des vitesses élevées, et les soudures sont lisses et belles. Ils ont des avantages particuliers pour économiser du travail pendant et après le soudage et sont très adaptés aux différents besoins du soudage industriel. Il remplacera progressivement les méthodes de soudage traditionnelles.
(4) Marquage laser
La technologie de marquage laser est l'une des plus grandes applications du traitement laser. Les lasers actuellement utilisés sont les lasers YAG, les lasers CO2 et les lasers à pompe à semi-conducteur. Cependant, avec l'amélioration de la qualité des faisceaux laser à semi-conducteur, les machines de marquage laser à semi-conducteur ont commencé à être utilisées dans le domaine du marquage. LIMO a introduit un laser à semi-conducteur à sortie directe de 50 W avec une qualité de faisceau de 5 mm / mrad et un laser à semi-conducteur de 25 W avec une sortie à couplage de fibres de 50 μm, qui a satisfait la puissance de sortie du laser et les exigences de qualité du faisceau pour les applications de marquage.
(5) Découpe laser
L'application des lasers à semi-conducteurs haute puissance dans le domaine de la découpe a commencé tardivement. Soutenu par le programme "Modular Semiconductor Laser System" (MDS) du ministère allemand de l'Éducation et de la Recherche, l'Institut allemand de recherche et développement a développé en 1980 une machine de découpe laser à semi-conducteur d'une puissance de 800W, qui peut couper des plaques d'acier de 10 mm d'épaisseur et vitesse de coupe. C'est 0,4 m / min.
