Alcune conoscenze di base sulla tecnologia del taglio laser

Principio di funzionamento del taglio laser

Il taglio laser è dotato di un generatore laser che emette un raggio laser ad alta energia. Il raggio laser verrà quindi focalizzato dalla lente e formerà un minuscolo punto luminoso ad alta energia. Concentrando il punto luminoso nei punti appropriati, i materiali assorbiranno l'energia della luce laser e poi evaporeranno, si fonderanno, si ablateranno o raggiungeranno il punto di accensione. Quindi l'aria ausiliaria ad alta pressione (CO2, ossigeno, azoto) soffierà via i residui di scarto. La testa laser è azionata da un servomotore controllato da un programma e si muove lungo il percorso predeterminato sui materiali per tagliare pezzi di diverse forme 

Categorie di generatori laser (sorgenti laser)

La luce può essere classificata in luce rossa, luce arancione, luce gialla, luce verde e così via. Può essere assorbito o riflesso dagli oggetti. Anche la luce laser è luce. E la luce laser con diverse lunghezze d'onda ha caratteristiche diverse. Il mezzo di guadagno del generatore laser, ovvero il mezzo che trasforma l'elettricità in laser, determina la lunghezza d'onda, la potenza di uscita e l'applicazione del laser. E il mezzo di guadagno può essere allo stato gassoso, allo stato liquido e allo stato solido 

1. Il laser a stato gassoso più tipico è il laser CO2;

2. I laser a stato solido più tipici includono il laser a fibra, il laser YAG, il diodo laser e il laser a rubino;

3. Il laser a stato liquido utilizza alcuni liquidi come solventi organici come mezzo di lavoro per generare luce laser 

Materiali diversi assorbono la luce laser di diverse lunghezze d'onda. Pertanto, il generatore laser deve essere selezionato con cura. Per l'industria automobilistica, il laser più comunemente utilizzato è il laser a fibra 

Le modalità di funzionamento della sorgente laser

La sorgente laser ha spesso 3 modalità di lavoro: modalità continua, modalità modulazione e modalità impulso 

In modalità continua, la potenza di uscita del laser è costante. In questo modo il calore che penetra nei materiali è relativamente uniforme, il che lo rende adatto al taglio veloce. Ciò può non solo migliorare l'efficienza lavorativa ma anche peggiorare l'effetto della zona interessata dal calore 

In modalità modulazione, la potenza di uscita del laser è proporzionale alla velocità di taglio. Può mantenere il calore che penetra nei materiali a un livello relativamente basso limitando la potenza in ogni punto per evitare un taglio irregolare. Poiché il suo controllo è un po' complicato, l'efficienza operativa non è elevata e può essere utilizzato solo per un breve periodo.

La modalità a impulsi può essere suddivisa in modalità a impulsi normale, modalità a impulsi super e modalità a impulsi super intensi. Ma le differenze principali riguardano solo l'intensità. Gli utenti possono prendere una decisione in base alle caratteristiche dei materiali e alla precisione della struttura 

Riassumendo, il laser spesso funziona in modalità continua. Tuttavia, per ottenere una qualità di taglio ottimale, per alcuni tipi di materiali è necessario regolare la velocità di avanzamento, ad esempio l'accelerazione, la velocità di taglio e il ritardo durante la tornitura. Pertanto, in modalità continua, non è sufficiente ridurre la potenza. La potenza del laser deve essere regolata modificando l'impulso 

Impostazione dei parametri del taglio laser

In base ai diversi requisiti del prodotto, è necessario continuare a regolare i parametri in diverse condizioni di lavoro per ottenere i parametri migliori. La precisione di posizionamento nominale del taglio laser può arrivare fino a 0,08 mm e la precisione di posizionamento ripetuto può arrivare fino a 0,03 mm. Ma nella situazione reale, la tolleranza minima è come ±0,05 mm per l'apertura e ±0,2 mm per la posizione del foro.

Materiali diversi e spessori diversi richiedono energie di fusione diverse. Pertanto la potenza di uscita richiesta dal laser è diversa. Nella produzione, i proprietari delle fabbriche devono trovare un equilibrio tra velocità e qualità di produzione e selezionare la potenza di uscita e la velocità di taglio più adatte. Pertanto, l'area di taglio può avere un'energia adeguata e i materiali possono essere fusi in modo molto efficace 

L'efficienza con cui il laser trasforma l'elettricità in energia laser è pari a circa il 30%-35%. Ciò significa che con una potenza in ingresso di circa 4285W~5000W, la potenza in uscita è di soli 1500W circa. Il consumo energetico effettivo in ingresso è molto più elevato della potenza nominale in uscita. Inoltre, secondo la legge di conservazione dell'energia, l'altra energia si trasforma in calore, quindi è necessario aggiungere un refrigeratore d'acqua industriale  

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