Défis du traitement laser et du refroidissement laser des matériaux à haute réflectivité

L'industrie du laser progresse rapidement, notamment dans les secteurs de la fabrication à grande échelle tels que l'automobile, l'électronique, les machines, l'aviation et la sidérurgie. Ces industries ont adopté la technologie de traitement laser comme une alternative modernisée aux méthodes de traitement traditionnelles, entrant ainsi dans l'ère de la « fabrication laser ».

Cependant, le traitement laser des matériaux hautement réfléchissants, notamment la découpe et le soudage, reste un défi majeur. Cette inquiétude est partagée par la plupart des utilisateurs d'équipements laser qui se demandent : l'équipement laser acheté peut-il traiter des matériaux hautement réfléchissants ? Le traitement laser de ces matériaux nécessite-t-il un laser refroidisseur ?

Lors du traitement de matériaux hautement réfléchissants, la tête de découpe ou de soudage et le laser lui-même risquent d'être endommagés en cas de retour laser trop important à l'intérieur du laser. Ce risque est plus important pour les lasers à fibre haute puissance, car la puissance du retour laser est nettement supérieure à celle des lasers basse puissance. La découpe de matériaux hautement réfléchissants présente également un risque pour le laser : si le matériau n'est pas pénétré, le retour laser à haute puissance pénètre à l'intérieur du laser et l'endommage.

Qu'est-ce qu'un matériau hautement réfléchissant ?

Les matériaux hautement réfléchissants présentent un faible taux d'absorption à proximité du laser, en raison de leur faible résistivité et de leur surface relativement lisse. Leur haute réflectivité peut être évaluée selon les quatre critères suivants :

1. À en juger par la longueur d'onde de sortie du laser

Différents matériaux présentent des taux d'absorption variables pour des lasers de différentes longueurs d'onde. Certains peuvent présenter une réflexion élevée, d'autres non.

2. À en juger par la structure de la surface

Plus la surface du matériau est lisse, plus son taux d'absorption laser est faible. Même l'acier inoxydable peut être hautement réfléchissant s'il est suffisamment lisse.

3. À en juger par la résistivité

Les matériaux à faible résistivité présentent généralement des taux d'absorption laser plus faibles, ce qui entraîne une réflexion élevée. À l'inverse, les matériaux à résistivité élevée présentent des taux d'absorption plus élevés.

4. À en juger par l'état de surface

La différence de température de surface d'un matériau, qu'il soit à l'état solide ou liquide, affecte son taux d'absorption laser. En général, les températures élevées ou les états liquides entraînent des taux d'absorption laser plus élevés, tandis que les basses températures ou les états solides ont des taux d'absorption laser plus faibles.

Comment résoudre le problème du traitement laser des matériaux à haute réflectivité ?

Face à ce problème, chaque fabricant d'équipements laser dispose de contre-mesures adaptées. Par exemple, Raycus Laser a conçu un système de protection anti-haute réflexion à quatre niveaux pour résoudre le problème du traitement laser des matériaux à haute réflectivité. Parallèlement, diverses fonctions de surveillance de la lumière de retour ont été ajoutées pour assurer une protection en temps réel du laser en cas d'anomalie de traitement.

Le laser refroidisseur est nécessaire pour assurer la stabilité de la sortie laser.

La stabilité de la sortie laser est essentielle pour garantir une efficacité d'usinage élevée et un rendement optimal. Le laser étant sensible à la température, un contrôle précis de celle-ci est essentiel. Les refroidisseurs laser TEYU offrent une précision de température allant jusqu'à ± 0,1 °C, un contrôle stable de la température, un double mode de contrôle de la température : un circuit haute température pour le refroidissement de l'optique et un circuit basse température pour le refroidissement du laser, ainsi que diverses fonctions d'alarme pour une protection optimale de l'équipement d'usinage laser des matériaux à haute réflectivité.