Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας τσιπ ημιαγωγών και της οπτικής τεχνολογίας, η ισχύς εξόδου των λέιζερ ημιαγωγών βελτιώνεται συνεχώς, η ποιότητα της δέσμης έχει βελτιωθεί σημαντικά και έχουν ληφθεί περισσότερες εφαρμογές στον βιομηχανικό τομέα. Προς το παρόν, η ισχύς εξόδου και η ποιότητα δέσμης των βιομηχανικών λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος έχουν ξεπεράσει τα λέιζερ YAG που αντλούνται με λαμπτήρα και βρίσκονται κοντά στα λέιζερ YAG που αντλούνται από ημιαγωγούς. Τα λέιζερ ημιαγωγών εφαρμόστηκαν σταδιακά σε πλαστική συγκόλληση, επένδυση και κράμα, επιφανειακή θερμική κατεργασία, μεταλλική συγκόλληση κ.λπ.
1.Πλαστική συγκόλληση με λέιζερ
Η δέσμη ενός λέιζερ ημιαγωγών είναι μια επίπεδη ακτίνα και η χωρική κατανομή της έντασης φωτός διατομής είναι σχετικά ομοιόμορφη. Σε σύγκριση με τη δέσμη του λέιζερ YAG, η δέσμη του λέιζερ ημιαγωγών σε εφαρμογές πλαστικής συγκόλλησης μπορεί να επιτύχει καλύτερη συνοχή συγκόλλησης και ποιότητα συγκόλλησης και μπορεί να εκτελέσει συγκόλληση ευρείας υποδοχής. Οι απαιτήσεις ισχύος των λέιζερ ημιαγωγών για εφαρμογές πλαστικής συγκόλλησης δεν είναι υψηλές, γενικά 50 ~ 700W, η ποιότητα της δέσμης είναι μικρότερη από 100 mm / mrad και το μέγεθος σημείου είναι 0,5 ~ 5 mm. Η συγκόλληση με αυτήν την τεχνική δεν καταστρέφει την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας, η τοπική θέρμανση μειώνει τη θερμική πίεση στα πλαστικά μέρη, μπορεί να αποφύγει την καταστροφή των ενσωματωμένων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και καλύτερα να αποφύγει την τήξη των πλαστικών. Με τη βελτιστοποίηση πρώτων υλών και χρωστικών, η συγκόλληση με πλαστικό λέιζερ μπορεί να αποκτήσει διαφορετικά συνθετικά χρώματα. Προς το παρόν, τα λέιζερ ημιαγωγών έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για συγκόλληση εξαρτημάτων όπως σφραγισμένα δοχεία, περιβλήματα ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, ανταλλακτικά αυτοκινήτων και ετερογενή πλαστικά.
2.Επένδυση με λέιζερ και θερμική επεξεργασία επιφανείας
Επιφανειακή θερμική επεξεργασία ή τοπική επένδυση μεταλλικών μερών με υψηλές απαιτήσεις για αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση είναι μια σημαντική εφαρμογή των λέιζερ ημιαγωγών κατά την επεξεργασία. Διεθνώς, τα λέιζερ ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται για επένδυση λέιζερ και θερμική επεξεργασία επιφανείας έχουν ισχύ 1 έως 6 kW, ποιότητα δέσμης 100 έως 400 mm / mrad και μέγεθος σημείου 2 × 2 mm 2 έως 3 × 3 mm 2 ή 1 × 5 mm 2. Σε σύγκριση με άλλα λέιζερ, τα πλεονεκτήματα της επένδυσης και της επιφανειακής θερμικής επεξεργασίας με δέσμες λέιζερ ημιαγωγών είναι υψηλή ηλεκτρο-οπτική απόδοση, υψηλή απορρόφηση υλικού, χαμηλό κόστος συντήρησης, ορθογώνιο σχήμα σημείου και ομοιόμορφη κατανομή έντασης φωτός. Προς το παρόν, η επένδυση με λέιζερ ημιαγωγών και η θερμική επεξεργασία επιφανείας έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε ηλεκτρική ενέργεια, πετροχημικά, μεταλλουργικά, χάλυβα, μηχανήματα και άλλα βιομηχανικά πεδία και έχουν γίνει ένα από τα σημαντικά μέσα για την προετοιμασία νέων υλικών, ταχείας και άμεσης κατασκευής μεταλλικά μέρη και πράσινη ανακατασκευή αποτυχημένων μεταλλικών εξαρτημάτων.
3.Συγκόλληση μετάλλων με λέιζερ
Τα λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος έχουν πολλές εφαρμογές στη συγκόλληση μετάλλων, που κυμαίνονται από συγκόλληση σημείων ακριβείας στην αυτοκινητοβιομηχανία έως συγκόλληση θερμικής αγωγιμότητας υλικών παραγωγής και αξονική συγκόλληση σωλήνων. Η ποιότητα των συγκολλήσεών τους είναι καλή και δεν απαιτείται μεταγενέστερη επεξεργασία. Το λέιζερ ημιαγωγών που χρησιμοποιείται για συγκόλληση λαμαρίνας απαιτεί ισχύ 300-3000W, ποιότητα δέσμης 40-150 mm / mrad, μέγεθος κηλίδας 0,4-1,5 mm και πάχος του υλικού συγκόλλησης 0,1-2,5 mm. Λόγω της χαμηλής εισόδου θερμότητας, η παραμόρφωση των εξαρτημάτων περιορίζεται στο ελάχιστο. Τα λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος μπορούν να πραγματοποιήσουν συγκόλληση υψηλής ταχύτητας με ομαλές και όμορφες συγκολλήσεις. Έχει ειδικά πλεονεκτήματα όσον αφορά την εξοικονόμηση εργασίας κατά τη διάρκεια και μετά τη συγκόλληση και είναι πολύ κατάλληλο για τις διαφορετικές ανάγκες της βιομηχανικής συγκόλλησης. Θα αντικαταστήσει σταδιακά τις παραδοσιακές μεθόδους συγκόλλησης.
Η τεχνολογία σήμανσης λέιζερ είναι ένας από τους μεγαλύτερους τομείς εφαρμογής της επεξεργασίας λέιζερ. Τα λέιζερ που χρησιμοποιούνται σήμερα περιλαμβάνουν λέιζερ YAG, λέιζερ CO2 και λέιζερ αντλίας ημιαγωγών. Αλλά με τη βελτίωση της ποιότητας της δέσμης λέιζερ ημιαγωγών, οι μηχανές σήμανσης με λέιζερ ημιαγωγών έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται στον τομέα της σήμανσης.
Η εφαρμογή λέιζερ ημιαγωγών υψηλής ισχύος στο πεδίο κοπής ξεκίνησε αργά. Με την υποστήριξη του&«Modular Semiconductor Laser System GG»; (MDS) πρόγραμμα του Γερμανικού Υπουργείου Παιδείας και Έρευνας, το Ινστιτούτο Fraunhofer στη Γερμανία ανέπτυξε μια μηχανή κοπής λέιζερ ημιαγωγών με ισχύ 800W το 2001. 0,4m / min.