Проблеми лазерної обробки та лазерного охолодження матеріалів з високою відбивною здатністю

Лазерна промисловість стрімко розвивається, особливо у великомасштабних виробничих галузях, таких як автомобілі, електроніка, машинобудування, авіація та сталь. Ці галузі промисловості застосували технологію лазерної обробки як вдосконалену альтернативу традиційним методам обробки, вступаючи в еру «лазерного виробництва».

Однак лазерна обробка матеріалів з високою відбивною здатністю, включаючи різання та зварювання, залишається значною проблемою. Цю проблему поділяє більшість користувачів лазерного обладнання, які задаються питанням: чи може придбане лазерне обладнання обробляти матеріали з високою відбивною здатністю? Чи потрібен лазерний чилер для лазерної обробки матеріалів з високою відбивною здатністю?

Під час обробки матеріалів з високою відбивною здатністю існує ризик пошкодження ріжучої або зварювальної головки та самого лазера, якщо всередину лазера потрапляє надмірно потужний відбитий лазер. Цей ризик більш виражений для потужних волоконних лазерних продуктів, оскільки потужність відбитого лазера значно вища, ніж у низькопотужних лазерних продуктів. Різання матеріалів з високою відбивною здатністю також становить ризик для лазера, оскільки, якщо матеріал не проникає всередину лазера, потужний відбитий промінь потрапляє всередину лазера, спричиняючи пошкодження.

Що таке матеріал з високою відбивною здатністю?

Високовідбивні матеріали – це матеріали з низьким коефіцієнтом поглинання поблизу лазера через їх малий питомий опір та відносно гладку поверхню. Високовідбивні матеріали можна оцінити за такими 4 умовами:

1. Судячи з довжини хвилі лазерного випромінювання

Різні матеріали демонструють різний коефіцієнт поглинання для лазерів з різними довжинами хвиль випромінювання. Деякі можуть мати високий коефіцієнт відбиття, а інші – ні.

2. Судячи зі структури поверхні

Чим гладша поверхня матеріалу, тим нижчий коефіцієнт поглинання лазерного випромінювання. Навіть нержавіюча сталь може мати високий рівень відбиття, якщо вона достатньо гладка.

3. Оцінка питомого опору

Матеріали з нижчим опором зазвичай мають нижчі коефіцієнти поглинання для лазерів, що призводить до високого відбиття. І навпаки, матеріали з вищим опором мають вищі коефіцієнти поглинання.

4. Оцінка стану поверхні

Різниця в температурі поверхні матеріалу, незалежно від того, чи знаходиться він у твердому чи рідкому стані, впливає на швидкість поглинання лазерного випромінювання. Як правило, вищі температури або рідкі стани призводять до вищих швидкостей поглинання лазерного випромінювання, тоді як низькотемпературні або тверді стани мають нижчі швидкості поглинання лазерного випромінювання.

Як вирішити проблему лазерної обробки матеріалів з високою відбивною здатністю?

Щодо цієї проблеми, кожен виробник лазерного обладнання має відповідні контрзаходи. Наприклад, Raycus Laser розробила чотирирівневу систему захисту від високовідбивного світла для вирішення проблеми лазерної обробки матеріалів з високою відбивною здатністю. Водночас було додано різні функції моніторингу відбитого світла, щоб забезпечити захист лазера в режимі реального часу у разі виникнення аномальної обробки.

Для забезпечення стабільності лазерного виходу потрібен лазерний охолоджувач .

Стабільний вихід лазера є важливою ланкою для забезпечення високої ефективності лазерної обробки та виходу продукції. Лазер чутливий до температури, тому точний контроль температури також є важливим. Лазерні чилери TEYU мають точність контролю температури до ±0,1℃, стабільний контроль температури, подвійний режим контролю температури: високотемпературний контур для охолодження оптики та низькотемпературний контур для охолодження лазера, а також різні функції попередження про тривогу для повного захисту лазерного обробного обладнання для матеріалів з високою відбивною здатністю!