Desafios do processamento a laser e do resfriamento a laser de materiais de alta refletividade

A indústria de lasers está avançando rapidamente, principalmente em setores de manufatura em larga escala, como automóveis, eletrônicos, máquinas, aviação e siderurgia. Essas indústrias adotaram a tecnologia de processamento a laser como uma alternativa aprimorada aos métodos de processamento tradicionais, entrando na era da "manufatura a laser".

No entanto, o processamento a laser de materiais com alta refletividade, incluindo corte e soldagem, continua sendo um desafio significativo. Essa preocupação é compartilhada pela maioria dos usuários de equipamentos a laser, que se perguntam: o equipamento a laser adquirido consegue processar materiais com alta refletividade? O processamento a laser de materiais com alta refletividade requer um resfriador a laser?

Ao processar materiais de alta refletividade, existe o risco de danificar a cabeça de corte ou soldagem e o próprio laser caso haja um retorno de luz excessivamente forte para o interior do laser. Esse risco é ainda maior em lasers de fibra de alta potência, pois a potência do laser de retorno é significativamente superior à dos lasers de baixa potência. O corte de materiais de alta refletividade também representa um risco para o laser, pois, se o material não for penetrado, a luz de retorno de alta potência entra no interior do laser, causando danos.

O que é um material altamente refletivo?

Materiais com alta refletividade são aqueles que apresentam baixa taxa de absorção próxima ao laser devido à sua baixa resistividade e superfície relativamente lisa. A alta refletividade de um material pode ser avaliada pelas seguintes quatro condições:

1. Analisando o comprimento de onda de saída do laser

Diferentes materiais apresentam taxas de absorção variáveis ​​para lasers com diferentes comprimentos de onda de saída. Alguns podem ter alta refletividade, enquanto outros podem não ter.

2. A julgar pela estrutura da superfície

Quanto mais lisa for a superfície do material, menor será sua taxa de absorção do laser. Mesmo o aço inoxidável pode ser altamente refletivo se for suficientemente liso.

3. Avaliando pela resistividade

Materiais com menor resistividade geralmente apresentam menores taxas de absorção para lasers, resultando em alta reflexão. Por outro lado, materiais com maior resistividade apresentam maiores taxas de absorção.

4. Avaliando pelo estado da superfície

A diferença na temperatura da superfície de um material, seja ele em estado sólido ou líquido, afeta sua taxa de absorção de laser. Geralmente, temperaturas mais altas ou estados líquidos resultam em taxas de absorção de laser mais altas, enquanto temperaturas baixas ou estados sólidos apresentam taxas de absorção de laser mais baixas.

Como resolver o problema do processamento a laser de materiais com alta refletividade?

Em relação a essa questão, todos os fabricantes de equipamentos a laser possuem contramedidas correspondentes. Por exemplo, a Raycus Laser desenvolveu um sistema de proteção de quatro níveis contra luz de alta reflexão para lidar com o problema do processamento a laser de materiais com alta refletividade. Ao mesmo tempo, diversas funções de monitoramento da luz refletida foram adicionadas para garantir a proteção do laser em tempo real quando ocorrerem anormalidades no processamento.

Resfriador a laser É necessário para garantir a estabilidade da saída do laser.

A estabilidade da saída do laser é um fator crucial para garantir alta eficiência no processamento a laser e rendimento do produto. O laser é sensível à temperatura, portanto, o controle preciso da temperatura também é essencial. Os chillers a laser TEYU apresentam precisão de temperatura de até ±0,1℃, controle de temperatura estável, um modo de controle de temperatura duplo com circuito de alta temperatura para resfriamento da óptica e circuito de baixa temperatura para resfriamento do laser, além de diversas funções de alarme para proteger totalmente o equipamento de processamento a laser de materiais de alta refletividade!