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

A indústria do laser está avançando rapidamente, especialmente 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 "fabricação a laser".

No entanto, o processamento a laser de materiais altamente refletivos, 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 pode processar materiais altamente refletivos? O processamento a laser de materiais altamente refletivos requer um laser refrigerador?

Ao processar materiais de alta refletividade, existe o risco de danos ao cabeçote de corte ou soldagem e ao próprio laser caso haja excesso de laser de retorno de alta refletividade no interior do laser. Esse risco é mais pronunciado para produtos de laser de fibra de alta potência, pois a potência do laser de retorno é significativamente maior do que a de produtos de laser de baixa potência. Cortar 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 penetra no interior do laser, causando danos.

O que é material altamente refletivo?

Materiais altamente refletivos são aqueles com baixa taxa de absorção próxima ao laser devido à sua baixa resistividade e superfície relativamente lisa. Materiais altamente refletivos podem ser avaliados pelas 4 condições a seguir:

1. Julgando pelo 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 reflexão, enquanto outros não.

2. A julgar pela estrutura da superfície

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

3. Julgando pela resistividade

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

4. Julgando pelo estado da superfície

A diferença na temperatura da superfície de um material, seja no estado sólido ou líquido, afeta sua taxa de absorção do laser. Geralmente, temperaturas mais altas ou estados líquidos resultam em taxas de absorção do laser mais altas, enquanto temperaturas mais baixas ou estados sólidos têm taxas de absorção do laser mais baixas.

Como resolver o problema de processamento a laser de materiais altamente refletivos?

Em relação a esse problema, todos os fabricantes de equipamentos a laser possuem medidas corretivas adequadas. Por exemplo, a Raycus Laser projetou um sistema de proteção contra luz de alta reflexão de quatro níveis para solucionar o problema do processamento a laser de materiais altamente refletivos. Ao mesmo tempo, diversas funções de monitoramento da luz de retorno foram adicionadas para garantir a proteção do laser em tempo real em caso de processamento anormal.

O laser refrigerador é necessário para garantir a estabilidade da saída do laser.

A saída estável do laser é um elo importante 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 resfriadores a laser TEYU apresentam precisão de temperatura de até ±0,1°C, controle de temperatura estável, um modo de controle de temperatura duplo, com um circuito de alta temperatura para resfriar a óptica e um circuito de baixa temperatura para resfriar o laser, além de diversas funções de alarme para proteger totalmente o equipamento de processamento a laser para materiais de alta refletividade!