文/通快公司

圖1：TruPulse nano脈沖光纖激光器。

采用GTWave和PulseTune技術(shù)的被動(dòng)脈沖式光纖激光器TruPulse nano，是通快產(chǎn)品系列中功能廣泛的工業(yè)用激光器之一。這類激光器在納秒級脈寬范圍內(nèi)工作，適合各種工業(yè)應(yīng)用。該類激光器完全無需保養(yǎng)，用戶無需對其進(jìn)行費(fèi)時(shí)且昂貴的養(yǎng)護(hù)，僅需專注于結(jié)果。

TruPulse nano用作切割解決方案

通快TruPulse nano脈沖光纖激光器，憑借其在激光打標(biāo)系統(tǒng)中的應(yīng)用而聞名，但其作為精細(xì)切割工具的能力卻鮮為人知。利用基于振鏡的遠(yuǎn)程切割或帶有同軸吹氣的切割頭，TruPulse nano激光器可用于切割金屬和非金屬材料，還被廣泛應(yīng)用于光伏和電子行業(yè)的精細(xì)劃線和切割應(yīng)用。

鋰電池正負(fù)極耳切割

TruPulse nano 激光器已被廣泛應(yīng)用于鋰電池極耳切割工序，高達(dá) 600W的平均功率，可以助力客戶實(shí)現(xiàn) 200m/min 的高速模切效率。TruPulse nano 系列激光器憑借通快的GTWave專利及Pulse Tune技術(shù)，可提供豐富的脈沖波形選項(xiàng)，支持用戶根據(jù)材料特性調(diào)整脈沖特性，以優(yōu)化工藝參數(shù)，滿足各種材料的切割質(zhì)量和加工速度要求。

硅基太陽能電池切割

圖2：使用TruPulse 1005 nano對硅基太陽能電池進(jìn)行切割/劃線。

在光伏行業(yè)，納秒脈沖光纖激光器被廣泛用于硅基太陽能電池制造中的“劃線”應(yīng)用。目前的趨勢是將較大的電池片切割成較小的條狀，通過減少電阻損耗來提高性能。這些電池組件設(shè)計(jì)，高度依賴于激光器所能實(shí)現(xiàn)的高質(zhì)量與低熱損傷加工。TruPulse nano激光器憑借優(yōu)異的光束質(zhì)量，是硅基太陽能電池切割/劃線應(yīng)用的最佳光源。

高反/貴金屬切割

圖3：使用TruPulse 2007 nano切割的銀飾。

TruPulse nano激光器在珠寶行業(yè)也得到了很好的應(yīng)用，納秒脈沖的高峰值功率可有效耦合到金銀等高反金屬中。納秒光纖激光器目前已成為加工金銀制品的標(biāo)準(zhǔn)，可用于切割、打標(biāo)、雕刻和制版，為設(shè)計(jì)師和制造商提供了更大的靈活性。

細(xì)線切割

圖4：使用TruPulse 2002 nano對0.7mm鎢絲進(jìn)行激光切割和機(jī)械切割的對比。

另一個(gè)有趣的小眾應(yīng)用是利用納秒脈沖激光器切割金屬細(xì)線，這類材料過去通常使用傳統(tǒng)的機(jī)械切割方式進(jìn)行加工。這尤其適用于易變形的軟金屬或者易碎裂的硬脆材料。

使用簡單的 20W 納秒脈沖激光器，采用基于擺動(dòng)（wobble）的多重掃描切割技術(shù)，只需幾秒鐘便可獲得精確的、可重復(fù)的無接觸式切割效果。編織線也可以切割，從而降低了單股斷裂或拉扯的風(fēng)險(xiǎn)。

非金屬切割

圖5：使用TruPulse nano激光器加工3mm厚的CFRP材料。

值得注意的是，納秒脈沖光纖激光器不僅可用于切割金屬材料，還能有效用于各種非金屬材料的切割。對1µm波長有一定吸收率的非金屬材料，TruPulse nano激光器可以對其進(jìn)行加工，這類材料通常包括硅、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）、陶瓷、橡膠以及一些聚合物。

輔助氣體切割

與傳統(tǒng)CW激光器類似，TruPulse nano納秒光纖激光器也可與標(biāo)準(zhǔn)切割頭和輔助氣體噴嘴配合使用。使用50W的納秒脈沖光纖激光器，就可以切割銀和銅等高反材料；而使用CW激光器，則需要大于200W的功率方可完成切割。

結(jié)語

光纖激光器的多功能性在工業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)突出。同一激光源可實(shí)現(xiàn)切割、標(biāo)記和焊接微型組件，簡化了制造流程并節(jié)省了制造成本。采用MOPA設(shè)計(jì)的TruPulse nano納秒脈沖光纖激光器，在處理薄片材料和高反材料方面表現(xiàn)出色；隨著平均功率的提升，還可取代傳統(tǒng)的CW切割光源。