Sfide della lavorazione laser e del raffreddamento laser di materiali ad alta riflettività

L'industria laser sta progredendo rapidamente, in particolare nei settori della produzione su larga scala come quello automobilistico, elettronico, meccanico, aeronautico e siderurgico. Questi settori hanno adottato la tecnologia di lavorazione laser come alternativa migliorata ai metodi di lavorazione tradizionali, entrando nell'era della "produzione laser".

Tuttavia, la lavorazione laser di materiali ad alta riflettività, inclusi taglio e saldatura, rimane una sfida significativa. Questa preoccupazione è condivisa dalla maggior parte degli utilizzatori di apparecchiature laser, che si chiedono: l'apparecchiatura laser acquistata è in grado di lavorare materiali ad alta riflettività? La lavorazione laser di materiali ad alta riflettività richiede un sistema di raffreddamento laser?

Durante la lavorazione di materiali ad alta riflettività, sussiste il rischio di danni alla testa di taglio o saldatura e al laser stesso qualora un'eccessiva quantità di luce laser riflessa penetri all'interno del laser. Questo rischio è più elevato per i laser a fibra ad alta potenza, poiché la potenza del laser riflesso è significativamente superiore a quella dei laser a bassa potenza. Anche il taglio di materiali ad alta riflettività comporta un rischio per il laser: se il materiale non viene penetrato, la luce riflessa ad alta potenza penetra all'interno del laser, causando danni.

Che cos'è un materiale ad alta riflettività?

I materiali ad alta riflettività sono quelli che presentano un basso tasso di assorbimento in prossimità del laser grazie alla loro bassa resistività e alla superficie relativamente liscia. I materiali ad alta riflettività possono essere valutati in base alle seguenti 4 condizioni:

1. A giudicare dalla lunghezza d'onda di uscita del laser

Materiali diversi presentano tassi di assorbimento variabili per laser con diverse lunghezze d'onda di uscita. Alcuni possono avere un'elevata riflettività, mentre altri no.

2. A giudicare dalla struttura superficiale

Quanto più liscia è la superficie del materiale, tanto minore è il suo tasso di assorbimento del laser. Persino l'acciaio inossidabile può essere altamente riflettente se sufficientemente liscio.

3. Valutazione tramite resistività

I materiali con resistività inferiore presentano in genere tassi di assorbimento dei laser più bassi, con conseguente elevata riflessione. Al contrario, i materiali con resistività più elevata hanno tassi di assorbimento più alti.

4. Valutando lo stato della superficie

La differenza di temperatura superficiale di un materiale, sia esso allo stato solido o liquido, influisce sul suo tasso di assorbimento laser. In generale, temperature più elevate o lo stato liquido comportano tassi di assorbimento laser più elevati, mentre basse temperature o lo stato solido presentano tassi di assorbimento laser inferiori.

Come risolvere il problema della lavorazione laser di materiali ad alta riflettività?

A questo proposito, ogni produttore di apparecchiature laser ha adottato contromisure specifiche. Ad esempio, Raycus Laser ha progettato un sistema di protezione a quattro livelli contro la luce ad alta riflettività per affrontare il problema della lavorazione laser di materiali ad alta riflettività. Allo stesso tempo, sono state aggiunte diverse funzioni di monitoraggio della luce riflessa per garantire la protezione in tempo reale del laser in caso di anomalie durante la lavorazione.

Refrigeratore laser è necessario per garantire la stabilità dell'emissione laser.

La stabilità dell'uscita del laser è un elemento fondamentale per garantire un'elevata efficienza di lavorazione laser e una resa produttiva ottimale. Il laser è sensibile alla temperatura, pertanto è essenziale un controllo preciso della stessa. I refrigeratori laser TEYU offrono una precisione di temperatura fino a ±0,1℃, un controllo stabile della temperatura, una doppia modalità di controllo della temperatura con un circuito ad alta temperatura per il raffreddamento delle ottiche e un circuito a bassa temperatura per il raffreddamento del laser, e diverse funzioni di allarme per proteggere completamente le apparecchiature di lavorazione laser di materiali ad alta riflettività!