Проблемы лазерной обработки и лазерного охлаждения материалов с высокой отражательной способностью

Лазерная промышленность стремительно развивается, особенно в таких областях крупномасштабного производства, как автомобилестроение, электроника, машиностроение, авиация и сталелитейная промышленность. Эти отрасли внедрили технологию лазерной обработки в качестве усовершенствованной альтернативы традиционным методам обработки, вступив в эпоху лазерного производства.

Однако лазерная обработка материалов с высокой отражательной способностью, включая резку и сварку, остаётся серьёзной проблемой. Большинство пользователей лазерного оборудования разделяют этот вопрос: может ли приобретённое лазерное оборудование обрабатывать материалы с высокой отражательной способностью? Требуется ли лазер охладитель для лазерной обработки материалов с высокой отражательной способностью?

При обработке материалов с высокой отражательной способностью существует риск повреждения режущей или сварочной головки, а также самого лазера, если во внутреннюю полосу лазера попадает слишком большое количество обратного лазерного излучения. Этот риск особенно выражен для мощных волоконных лазеров, поскольку мощность обратного лазерного излучения значительно выше, чем у лазеров с низкой мощностью. Резка материалов с высокой отражательной способностью также представляет опасность для лазера, поскольку, если материал не пройден, обратное излучение высокой мощности проникает внутрь лазера, вызывая повреждения.

Что такое материал с высокой отражающей способностью?

Материалы с высокой отражательной способностью — это материалы с низкой степенью поглощения вблизи лазера благодаря малому сопротивлению и относительно гладкой поверхности. Материалы с высокой отражательной способностью можно оценить по следующим четырём критериям:

1. Судя по длине волны выходного лазера

Различные материалы демонстрируют разную степень поглощения лазерного излучения с разными длинами волн. Некоторые материалы могут обладать высокой степенью отражения, другие — нет.

2. Судя по структуре поверхности

Чем глаже поверхность материала, тем ниже её коэффициент поглощения лазерного излучения. Даже нержавеющая сталь может обладать высокой отражающей способностью, если она достаточно гладкая.

3. Судя по сопротивлению

Материалы с низким удельным сопротивлением обычно имеют более низкий коэффициент поглощения лазерного излучения, что приводит к высокому уровню отражения. И наоборот, материалы с более высоким удельным сопротивлением имеют более высокий коэффициент поглощения.

4. Судя по состоянию поверхности

Разница температур поверхности материала, будь то в твёрдом или жидком состоянии, влияет на его коэффициент поглощения лазерного излучения. Как правило, более высокие температуры или жидкое состояние приводят к более высокому коэффициенту поглощения лазерного излучения, в то время как низкие температуры или твёрдое состояние — к более низкому.

Как решить проблему лазерной обработки материалов с высокой отражательной способностью?

Для решения этой проблемы каждый производитель лазерного оборудования разработал соответствующие меры. Например, компания Raycus Laser разработала четырёхуровневую систему защиты от высокоотражающего света, которая решает проблему лазерной обработки материалов с высокой отражающей способностью. Кроме того, были добавлены различные функции мониторинга обратного света, обеспечивающие защиту лазера в режиме реального времени при возникновении нештатных ситуаций.

Лазер охладитель необходим для обеспечения стабильности выходного сигнала лазера.

Стабильный выходной сигнал лазера – важный фактор, обеспечивающий высокую эффективность лазерной обработки и выход готовой продукции. Лазер чувствителен к температуре, поэтому точный контроль температуры также крайне важен. Лазерные охладители TEYU отличаются точностью поддержания температуры до ±0,1 °C, стабильным контролем температуры, двумя режимами управления температурой: высокотемпературным контуром для охлаждения оптики и низкотемпературным контуром для охлаждения лазера, а также различными функциями оптической сигнализации для полной защиты оборудования для лазерной обработки материалов с высокой отражающей способностью!