Uitdagingen van laserbewerking en laserkoeling van materialen met een hoge reflectiviteit

De laserindustrie ontwikkelt zich snel, vooral in grootschalige productiesectoren zoals de auto-industrie, elektronica, machines, luchtvaart en staalindustrie. Deze industrieën hebben de laserbewerkingstechnologie omarmd als een verbeterd alternatief voor traditionele verwerkingsmethoden en zijn daarmee het tijdperk van de 'laserfabricage' ingegaan.

Laserbewerking van sterk reflecterende materialen, inclusief snijden en lassen, blijft echter een grote uitdaging. Deze zorg wordt gedeeld door de meeste gebruikers van laserapparatuur die zich afvragen: Kan de aangeschafte laserapparatuur sterk reflecterende materialen verwerken? Is voor de laserbewerking van sterk reflecterende materialen een laserkoeler nodig?

Bij het bewerken van sterk reflecterende materialen bestaat het risico op schade aan de snij- of laskop en de laser zelf als er een te sterk reflecterende laserstraal in het laserinterieur terechtkomt. Dit risico is groter bij fiberlaserproducten met een hoog vermogen, aangezien het vermogen van de retourlaser aanzienlijk hoger is dan dat van laserproducten met een laag vermogen. Het snijden van sterk reflecterende materialen brengt ook risico's met zich mee voor de laser. Als het materiaal niet wordt doorboord, komt er namelijk krachtig retourlicht in de laser terecht, wat schade veroorzaakt.

Wat is sterk reflecterend materiaal?

Materialen met een hoge reflectiviteit zijn materialen met een lage absorptiegraad in de buurt van de laser vanwege hun lage soortelijke weerstand en relatief gladde oppervlak. Materialen met een hoge reflectiviteit kunnen worden beoordeeld aan de hand van de volgende vier voorwaarden:

1. Afgaande op de golflengte van de laseruitvoer

Verschillende materialen vertonen verschillende absorptiesnelheden voor lasers met verschillende uitgangsgolflengtes. Sommigen hebben een hoge reflectie, anderen niet.

2. Afgaande op de oppervlaktestructuur

Hoe gladder het oppervlak van het materiaal, hoe lager de laserabsorptie. Zelfs roestvrij staal kan sterk reflecteren als het glad genoeg is.

3. Afgaande op de soortelijke weerstand

Materialen met een lagere soortelijke weerstand hebben doorgaans een lagere absorptiegraad voor lasers, wat resulteert in een hoge reflectie. Omgekeerd hebben materialen met een hogere weerstand een hogere absorptiegraad.

4. Afgaande op de oppervlaktetoestand

Het verschil in oppervlaktetemperatuur van een materiaal, of het zich in vaste of vloeibare toestand bevindt, heeft invloed op de absorptiesnelheid van de laser. Over het algemeen resulteren hogere temperaturen of vloeibare toestanden in hogere laserabsorptiesnelheden, terwijl lage temperaturen of vaste toestanden lagere laserabsorptiesnelheden opleveren.

Hoe kan het laserbewerkingsprobleem van sterk reflecterende materialen worden opgelost?

Elke fabrikant van laserapparatuur heeft op dit gebied passende tegenmaatregelen. Raycus Laser heeft bijvoorbeeld een beschermingssysteem ontworpen voor vier niveaus anti-hoogreflectielicht om het probleem van laserbewerking van sterk reflecterende materialen aan te pakken. Tegelijkertijd zijn er verschillende functies voor het bewaken van het retourlicht toegevoegd om realtime bescherming van de laser te garanderen wanneer er sprake is van abnormale verwerking.

Laserkoeler is nodig om de stabiliteit van de laseruitvoer te garanderen.

De stabiele output van de laser is een belangrijke schakel om een hoge laserverwerkingsefficiëntie en productopbrengst te garanderen. De laser is temperatuurgevoelig, dus nauwkeurige temperatuurregeling is essentieel. TEYU laserkoelers bieden een temperatuurnauwkeurigheid van maximaal ±0,1℃, stabiele temperatuurregeling, een dubbele temperatuurregelmodus terwijl het hogetemperatuurcircuit de optica koelt en het lagetemperatuurcircuit de laser koelt, en verschillende alarmwaarschuwingsfuncties de laserverwerkingsapparatuur volledig beschermen voor zeer reflecterend materiaal!