レーザー切断技術に関する基礎知識

レーザー切断の動作原理

レーザー切断には、高エネルギーのレーザービームを放射するレーザー発生器が装備されています。 レーザービームはレンズによって焦点を絞られ、非常に小さな高エネルギーの光点を形成します。 光点を適切な場所に集中させることにより、材料はレーザー光からのエネルギーを吸収し、蒸発、溶解、アブレーション、または発火点に到達します。 その後、高圧の補助空気（CO2、酸素、窒素）が廃棄物の残留物を吹き飛ばします。 レーザーヘッドはプログラムで制御されるサーボモーターによって駆動され、材料上の所定の経路に沿って移動し、さまざまな形状のワークピースを切り出します。 

レーザー発生器（レーザー光源）の分類

光は、赤色光、オレンジ色光、黄色光、緑色光などに分類できます。 物体によって吸収されたり反射されたりします。 レーザー光も光です。 そして、異なる波長のレーザー光には異なる特徴があります。 電気をレーザーに変換する媒体であるレーザー発生器のゲイン媒体によって、レーザーの波長、出力、用途が決まります。 増幅媒体は気体、液体、固体のいずれかである。 

1.最も一般的な気体レーザーは CO2 レーザーです。

2.最も一般的な固体レーザーには、ファイバーレーザー、YAGレーザー、レーザーダイオード、ルビーレーザーなどがあります。

3.液体レーザーは、有機溶媒などの液体を作業媒体として使用してレーザー光を生成します。 

異なる材料は異なる波長のレーザー光を吸収します。 したがって、レーザージェネレータは慎重に選択する必要があります。 自動車産業で最も一般的に使用されるレーザーはファイバーレーザーです 

レーザー光源の動作モード

レーザー光源には、連続モード、変調モード、パルスモードの3つの動作モードがあることが多い。 

連続モードでは、レーザーの出力は一定です。 これにより、材料に入る熱が比較的均一になるため、高速切断に適しています。 これにより、作業効率が向上するだけでなく、熱影響部への影響も悪化する可能性があります。 

変調モードでは、レーザーの出力は切断速度の関数に等しくなります。 切断面の不均一さを避けるために、各スポットの電力を制限することで、材料に入る熱を比較的低いレベルに保つことができます。 制御が少し複雑なため、作業効率は高くなく、短時間しか使用できません。

パルスモードは、通常パルスモード、スーパーパルスモード、超強力パルスモードに分けられます。 しかし、それらの主な違いは強度の違いだけです。 ユーザーは材料の特徴と構造の精度に基づいて決定を下すことができます。 

要約すると、レーザーは連続モードで動作することが多いです。 しかし、特定の種類の材料に対して最適な切断品質を得るためには、回転時のスピードアップ、スピードカット、遅延など、送り速度を調整する必要があります。 したがって、連続モードでは、電力を下げるだけでは不十分です。 レーザー出力はパルスを変更することで調整する必要がある 

レーザー切断のパラメータ設定

さまざまな製品要件に応じて、さまざまな動作条件下でパラメータを調整し続け、最適なパラメータを取得する必要があります。 レーザー切断の公称位置決め精度は最大 0.08 mm、繰り返し位置決め精度は最大 0.03 mm です。 しかし、実際の状況では、最小許容範囲は次のようになります ±絞りは0.05mm、 ±穴の位置は0.2mm。

材質や厚さが異なれば、溶解に必要なエネルギーも異なります。 したがって、必要なレーザーの出力パワーが異なります。 生産においては、工場主は生産速度と品質のバランスを取り、適切な出力と切断速度を選択する必要があります。 したがって、切断領域に適切なエネルギーを与えることができ、材料を非常に効率的に溶かすことができる。 

レーザーが電気をレーザーエネルギーに変換する効率は約30%～35%です。 つまり、入力電力が約 4285W ～ 5000W の場合、出力電力は約 1500W になります。 実際の入力電力消費は公称出力電力よりもはるかに大きくなります。 また、エネルギー保存の法則によれば、他のエネルギーは熱に変わるので、 工業用水チラー  

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