Некоторые базовые знания технологии лазерной резки

Принцип работы лазерной резки

Лазерная резка оснащена лазерным генератором, который излучает лазерный луч высокой энергии. Затем лазерный луч фокусируется линзой и образует очень маленькое световое пятно высокой энергии. При фокусировке светового пятна на соответствующих местах материалы поглощают энергию лазерного луча, а затем испаряются, плавятся, разрушаются или достигают точки возгорания. Затем вспомогательный воздух высокого давления (CO2, кислород, азот) сдует остатки отходов. Лазерная головка приводится в движение серводвигателем, который управляется программой, и перемещается по заданному маршруту на материалах, чтобы вырезать заготовки различной формы. 

Категории лазерных генераторов (лазерных источников)

Свет можно разделить на красный, оранжевый, желтый, зеленый и т. д. Он может поглощаться или отражаться объектами. Лазерный свет — это тоже свет. А лазерный свет с разной длиной волны имеет разные свойства. Активная среда лазерного генератора, которая является средой, преобразующей электричество в лазерное излучение, определяет длину волны, выходную мощность и область применения лазера. А среда усиления может быть в газообразном, жидком и твердом состоянии. 

1. Наиболее типичным газовым лазером является CO2-лазер;

2. Наиболее типичные твердотельные лазеры включают волоконный лазер, YAG-лазер, лазерный диод и рубиновый лазер;

3. Жидкостный лазер использует в качестве рабочего тела некоторые жидкости, например, органические растворители, для генерации лазерного излучения. 

Различные материалы поглощают лазерное излучение разной длины волны. Поэтому лазерный генератор необходимо выбирать тщательно. В автомобильной промышленности наиболее часто используемым лазером является волоконный лазер. 

Режимы работы лазерного источника

Лазерный источник часто имеет 3 режима работы: непрерывный режим, режим модуляции и импульсный режим. 

В непрерывном режиме выходная мощность лазера постоянна. Благодаря этому тепло, поступающее в материалы, распределяется относительно равномерно, что подходит для скоростной резки. Это может не только повысить производительность труда, но и ухудшить воздействие зоны теплового воздействия. 

В режиме модуляции выходная мощность лазера равна функции скорости резки. Он может поддерживать тепло, проникающее в материалы, на относительно низком уровне, ограничивая мощность в каждой точке, чтобы избежать неровной режущей кромки. Поскольку управление им немного сложно, эффективность его работы невысока, и его можно использовать только в течение короткого времени.

Импульсный режим можно разделить на режим обычного импульса, режим суперимпульса и режим сверхинтенсивного импульса. Но их основные различия заключаются лишь в разнице интенсивности. Пользователи могут принимать решение, основываясь на характеристиках материалов и точности конструкции. 

Подводя итог, можно сказать, что лазер часто работает в непрерывном режиме. Однако для получения оптимального качества резки для определенных видов материалов необходимо регулировать скорость подачи, например, ускорение, скорость реза и задержку при повороте. Поэтому в непрерывном режиме недостаточно просто снизить мощность. Мощность лазера необходимо регулировать путем изменения импульса. 

Настройка параметров лазерной резки

В соответствии с различными требованиями к продукту необходимо постоянно корректировать параметры в различных рабочих условиях, чтобы получить наилучшие параметры. Номинальная точность позиционирования лазерной резки может составлять до 0,08 мм, а точность повторного позиционирования — до 0,03 мм. Но в реальной ситуации минимальная толерантность такая ±0,05 мм для диафрагмы и ±0,2 мм для отверстия.

Разные материалы и разная толщина требуют разной энергии плавления. Поэтому требуемая выходная мощность лазера различна. В процессе производства владельцам заводов необходимо найти баланс между скоростью и качеством изготовления, а также выбрать подходящую выходную мощность и скорость резки. Таким образом, зона резки может иметь соответствующую энергию, и материалы могут быть расплавлены очень эффективно. 

Эффективность преобразования электричества в лазерную энергию лазера составляет около 30–35%. Это значит, что при входной мощности около 4285 Вт~5000 Вт выходная мощность составляет всего около 1500 Вт. Фактическая потребляемая мощность на входе намного превышает номинальную выходную мощность. Кроме того, согласно закону сохранения энергии, другая энергия превращается в тепло, поэтому необходимо добавить промышленный охладитель воды  

S&A — надежный производитель охладителей с 19-летним опытом работы в лазерной промышленности. Производимые ею промышленные водоохладители подходят для охлаждения самых разных лазеров. Волоконный лазер, CO2-лазер, УФ-лазер, сверхбыстрый лазер, лазерный диод, YAG-лазер — вот лишь некоторые из них. Все S&Чиллеры изготовлены из проверенных временем компонентов, обеспечивающих бесперебойную работу, поэтому пользователи могут быть уверены в их надежности.