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

L'industria laser sta progredendo rapidamente, in particolare nei settori manifatturieri su larga scala come l'industria automobilistica, elettronica, meccanica, aeronautica e siderurgica. Questi settori hanno adottato la tecnologia di lavorazione laser come alternativa avanzata ai metodi di lavorazione tradizionali, entrando nell'era della "produzione laser".

Tuttavia, la lavorazione laser di materiali altamente riflettenti, inclusi taglio e saldatura, rimane una sfida significativa. Questa preoccupazione è condivisa dalla maggior parte degli utenti di apparecchiature laser, che si chiedono: l'apparecchiatura laser acquistata è in grado di elaborare materiali altamente riflettenti? La lavorazione laser di materiali altamente riflettenti richiede un laser refrigeratore?

Durante la lavorazione di materiali altamente riflettenti, sussiste il rischio di danni alla testa di taglio o di saldatura e al laser stesso in caso di un ritorno laser eccessivamente elevato all'interno del laser. Questo rischio è più pronunciato per i prodotti laser in fibra ad alta potenza, poiché la potenza del ritorno laser è significativamente superiore a quella dei prodotti laser a bassa potenza. Il taglio di materiali altamente riflettenti rappresenta anche un rischio per il laser poiché, se il materiale non viene penetrato, la luce di ritorno ad alta potenza penetra all'interno del laser, causando danni.

Che cosa sono i materiali altamente riflettenti?

I materiali altamente riflettenti sono quelli con un basso tasso di assorbimento in prossimità del laser, grazie alla loro bassa resistività e alla superficie relativamente liscia. I materiali altamente riflettenti possono essere valutati in base alle seguenti 4 condizioni:

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

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

2. A giudicare dalla struttura superficiale

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

3. A giudicare dalla resistività

I materiali con resistività inferiore hanno in genere tassi di assorbimento laser inferiori, con conseguente elevata riflessione. Al contrario, i materiali con resistività più elevata hanno tassi di assorbimento più elevati.

4. A giudicare dallo stato della superficie

La differenza di temperatura superficiale di un materiale, sia allo stato solido che liquido, influenza la sua velocità di assorbimento laser. Generalmente, temperature più elevate o stati liquidi comportano velocità di assorbimento laser più elevate, mentre temperature più basse o stati solidi comportano velocità di assorbimento laser inferiori.

Come risolvere il problema della lavorazione laser di materiali altamente riflettenti?

Per quanto riguarda questo problema, ogni produttore di apparecchiature laser ha adottato contromisure appropriate. Ad esempio, Raycus Laser ha progettato un sistema di protezione anti-luce ad alta riflessione a quattro livelli per affrontare il problema della lavorazione laser di materiali altamente riflettenti. Allo stesso tempo, sono state aggiunte diverse funzioni di monitoraggio della luce di ritorno per garantire la protezione in tempo reale del laser in caso di lavorazioni anomale.

Il laser refrigeratore è necessario per garantire la stabilità dell'uscita laser.

L'uscita stabile del laser è un elemento fondamentale per garantire un'elevata efficienza di elaborazione laser e una resa del prodotto finale elevata. Il laser è sensibile alla temperatura, quindi anche un controllo preciso della temperatura è essenziale. I refrigeratori laser TEYU offrono una precisione della temperatura fino a ±0,1 °C, un controllo stabile della temperatura, una doppia modalità di controllo della temperatura, un circuito ad alta temperatura per il raffreddamento dell'ottica e un circuito a bassa temperatura per il raffreddamento del laser, oltre a diverse funzioni di allarme per proteggere completamente l'apparecchiatura di elaborazione laser per materiali altamente riflettenti!