Herausforderungen der Laserbearbeitung und Laserkühlung hochreflektierender Materialien

Die Laserindustrie entwickelt sich rasant, insbesondere in der Großserienfertigung, beispielsweise in der Automobil-, Elektronik-, Maschinenbau-, Luftfahrt- und Stahlindustrie. Diese Branchen haben die Laserbearbeitungstechnologie als verbesserte Alternative zu herkömmlichen Bearbeitungsmethoden eingeführt und damit das Zeitalter der „Laserfertigung“ eingeleitet.

Die Laserbearbeitung hochreflektierender Materialien, einschließlich Schneiden und Schweißen, stellt jedoch nach wie vor eine große Herausforderung dar. Diese Sorge teilen die meisten Nutzer von Lasergeräten und fragen sich: Kann das gekaufte Lasergerät hochreflektierende Materialien bearbeiten? Benötigt man für die Laserbearbeitung hochreflektierender Materialien einen Laser Kühler?

Bei der Bearbeitung hochreflektierender Materialien besteht die Gefahr einer Beschädigung des Schneid- oder Schweißkopfes sowie des Lasers selbst, wenn zu viel Laserlicht in das Innere des Lasers gelangt. Dieses Risiko ist bei Hochleistungs-Faserlasern besonders ausgeprägt, da die Leistung des Laserlichts deutlich höher ist als bei Lasern mit geringerer Leistung. Auch das Schneiden hochreflektierender Materialien stellt ein Risiko für den Laser dar, da, wenn das Material nicht durchdrungen wird, hochenergetisches Licht in das Innere des Lasers eindringt und Schäden verursacht.

Was ist hochreflektierendes Material?

Hochreflektierende Materialien weisen aufgrund ihres geringen spezifischen Widerstands und ihrer relativ glatten Oberfläche eine geringe Absorptionsrate in der Nähe des Lasers auf. Hochreflektierende Materialien lassen sich anhand der folgenden vier Kriterien beurteilen:

1. Beurteilung anhand der Laserausgangswellenlänge

Verschiedene Materialien weisen unterschiedliche Absorptionsraten für Laser mit unterschiedlichen Ausgangswellenlängen auf. Einige weisen möglicherweise eine hohe Reflexion auf, andere nicht.

2. Beurteilung durch die Oberflächenstruktur

Je glatter die Oberfläche des Materials, desto geringer ist die Laserabsorptionsrate. Sogar Edelstahl kann stark reflektierend sein, wenn er glatt genug ist.

3. Beurteilung nach Widerstand

Materialien mit geringerem spezifischen Widerstand weisen typischerweise eine geringere Absorptionsrate für Laser auf, was zu einer starken Reflexion führt. Umgekehrt weisen Materialien mit höherem spezifischen Widerstand eine höhere Absorptionsrate auf.

4. Beurteilung nach Oberflächenzustand

Der Unterschied in der Oberflächentemperatur eines Materials, egal ob es sich im festen oder flüssigen Zustand befindet, beeinflusst seine Laserabsorptionsrate. Im Allgemeinen führen höhere Temperaturen oder flüssige Zustände zu höheren Laserabsorptionsraten, während niedrige Temperaturen oder feste Zustände geringere Laserabsorptionsraten aufweisen.

Wie lässt sich das Problem der Laserbearbeitung hochreflektierender Materialien lösen?

Jeder Hersteller von Lasergeräten verfügt über entsprechende Gegenmaßnahmen. Raycus Laser hat beispielsweise ein vierstufiges Schutzsystem gegen hochreflektierendes Licht entwickelt, um das Problem der Laserbearbeitung hochreflektierender Materialien zu lösen. Gleichzeitig wurden verschiedene Rücklichtüberwachungsfunktionen hinzugefügt, um den Laser bei abnormalen Bearbeitungsvorgängen in Echtzeit zu schützen.

Laser Kühler wird benötigt, um die Stabilität der Laserausgabe zu gewährleisten.

Die stabile Laserleistung ist ein wichtiges Bindeglied für eine hohe Laserbearbeitungseffizienz und Produktausbeute. Der Laser ist temperaturempfindlich, daher ist eine präzise Temperaturregelung unerlässlich. TEYU-Laserkühler bieten eine Temperaturpräzision von bis zu ±0,1 °C, eine stabile Temperaturregelung, einen dualen Temperaturregelungsmodus mit einem Hochtemperaturkreislauf zur Kühlung der Optik und einem Niedertemperaturkreislauf zur Kühlung des Lasers sowie verschiedene Alarmfunktionen zum umfassenden Schutz der Laserbearbeitungsanlage für hochreflektierende Materialien!