Uitdagingen bij laserbewerking en laserkoeling van materialen met een hoge reflectiviteit

De laserindustrie ontwikkelt zich razendsnel, met name in grootschalige productiesectoren zoals de auto-, elektronica-, machinebouw-, luchtvaart- en staalindustrie. Deze industrieën hebben laserbewerkingstechnologie omarmd als een verbeterd alternatief voor traditionele bewerkingsmethoden en zijn daarmee het tijdperk van de "laserproductie" ingegaan.

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

Bij het bewerken van sterk reflecterende materialen bestaat het risico op beschadiging van de snij- of laskop en de laser zelf als er een te hoge laserstraling in het laserinterieur terechtkomt. Dit risico is groter bij krachtige fiberlasers, omdat het vermogen van de terugkaatsende laser aanzienlijk hoger is dan bij lasers met een laag vermogen. Het snijden van sterk reflecterende materialen brengt ook risico's met zich mee voor de laser zelf, omdat, als het materiaal niet volledig wordt doordrongen, krachtige terugkaatsende laserstraling het laserinterieur kan binnendringen en schade kan veroorzaken.

Wat is een sterk reflecterend materiaal?

Materialen met een hoge reflectiviteit zijn materialen met een lage absorptiesnelheid 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 4 kenmerken:

1. Afgaande op de golflengte van de laseruitvoer

Verschillende materialen vertonen uiteenlopende absorptiesnelheden voor lasers met verschillende uitgangsgolflengten. Sommige materialen reflecteren het licht sterk, andere juist niet.

2. Afgaande op de oppervlaktestructuur

Hoe gladder het oppervlak van het materiaal, hoe lager de laserabsorptie. Zelfs roestvrij staal kan zeer reflecterend zijn als het maar glad genoeg is.

3. Beoordelen op basis van soortelijke weerstand

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

4. Beoordelen op basis van de oppervlaktetoestand

Het verschil in oppervlaktetemperatuur van een materiaal, of het nu in vaste of vloeibare toestand verkeert, beïnvloedt de laserabsorptiesnelheid. Over het algemeen geldt dat hogere temperaturen of de vloeibare toestand resulteren in een hogere laserabsorptiesnelheid, terwijl lage temperaturen of de vaste toestand een lagere laserabsorptiesnelheid hebben.

Hoe los je het probleem op van laserbewerking van sterk reflecterende materialen?

Wat dit probleem betreft, heeft elke fabrikant van laserapparatuur passende tegenmaatregelen. Raycus Laser heeft bijvoorbeeld een beschermingssysteem met vier niveaus tegen sterk reflecterend licht ontworpen om het probleem van laserbewerking van sterk reflecterende materialen aan te pakken. Tegelijkertijd zijn er diverse functies voor het bewaken van het terugkaatsende licht toegevoegd om realtime bescherming van de laser te garanderen wanneer er zich een storing voordoet tijdens de bewerking.

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

De stabiele output van de laser is een belangrijke factor voor een hoge laserbewerkingsefficiëntie en productopbrengst. De laser is temperatuurgevoelig, dus nauwkeurige temperatuurregeling is essentieel. TEYU Laserkoelers bieden een temperatuurnauwkeurigheid tot ±0,1℃, stabiele temperatuurregeling, een dubbele temperatuurregelingsmodus (hogetemperatuurcircuit voor koeling van de optiek en lagetemperatuurcircuit voor koeling van de laser) en diverse alarm- en waarschuwingsfuncties om de laserbewerkingsapparatuur volledig te beschermen bij het bewerken van sterk reflecterende materialen!