Desafíos del procesamiento láser y enfriamiento láser de materiales de alta reflectividad

La industria láser está en rápido desarrollo, especialmente en sectores de fabricación a gran escala como la automoción, la electrónica, la maquinaria, la aviación y el acero. Estas industrias han adoptado la tecnología de procesamiento láser como una alternativa mejorada a los métodos de procesamiento tradicionales, entrando así en la era de la fabricación láser.

Sin embargo, el procesamiento láser de materiales de alta reflectividad, incluyendo el corte y la soldadura, sigue siendo un desafío importante. Esta preocupación es compartida por la mayoría de los usuarios de equipos láser, quienes se preguntan: ¿Puede el equipo láser adquirido procesar materiales de alta reflectividad? ¿Requiere un láser el procesamiento láser de materiales altamente reflectantes?

Al procesar materiales de alta reflectividad, existe el riesgo de dañar el cabezal de corte o soldadura y el propio láser si se introduce un láser de retorno excesivamente alto en su interior. Este riesgo es mayor en productos láser de fibra de alta potencia, ya que la potencia del láser de retorno es significativamente mayor que en productos láser de baja potencia. Cortar materiales de alta reflectividad también supone un riesgo para el láser, ya que, si no se penetra el material, la luz de retorno de alta potencia penetra en su interior, causando daños.

¿Qué es un material de alta reflectividad?

Los materiales de alta reflectividad son aquellos con baja tasa de absorción cerca del láser debido a su baja resistividad y superficie relativamente lisa. Los materiales de alta reflectividad se pueden evaluar según las siguientes cuatro condiciones:

1. A juzgar por la longitud de onda de salida del láser

Los distintos materiales presentan diferentes tasas de absorción para láseres con diferentes longitudes de onda de salida. Algunos pueden tener alta reflexión, mientras que otros no.

2. A juzgar por la estructura de la superficie

Cuanto más lisa sea la superficie del material, menor será su tasa de absorción láser. Incluso el acero inoxidable puede ser altamente reflectante si es lo suficientemente liso.

3. A juzgar por la resistividad

Los materiales con menor resistividad suelen tener tasas de absorción láser más bajas, lo que resulta en una alta reflexión. Por el contrario, los materiales con mayor resistividad presentan tasas de absorción más altas.

4. A juzgar por el estado de la superficie

La diferencia de temperatura superficial de un material, ya sea en estado sólido o líquido, afecta su tasa de absorción láser. Generalmente, las temperaturas más altas o los estados líquidos resultan en tasas de absorción láser más altas, mientras que las temperaturas más bajas o los estados sólidos presentan tasas de absorción láser más bajas.

¿Cómo resolver el problema del procesamiento láser de materiales de alta reflectividad?

Con respecto a este problema, cada fabricante de equipos láser cuenta con contramedidas adecuadas. Por ejemplo, Raycus Laser ha diseñado un sistema de protección de luz de alta reflexión de cuatro niveles para abordar el problema del procesamiento láser de materiales de alta reflectividad. Al mismo tiempo, se han añadido diversas funciones de monitorización de la luz de retorno para garantizar la protección del láser en tiempo real ante un procesamiento anormal.

Se necesita el láser enfriador para garantizar la estabilidad de la salida del láser.

La salida estable del láser es fundamental para garantizar una alta eficiencia de procesamiento y un alto rendimiento del producto. El láser es sensible a la temperatura, por lo que su control preciso es esencial. Los enfriadores láser TEYU ofrecen una precisión de temperatura de hasta ±0,1 °C, control de temperatura estable, modo de control de temperatura dual (circuito de alta temperatura para enfriar la óptica y circuito de baja temperatura para enfriar el láser), y diversas funciones de alarma para proteger completamente el equipo de procesamiento láser con materiales de alta reflectividad.