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 стурбованість 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 лазерний промінь. Цей ризик більш виражений для потужних волоконних лазерних продуктів, оскільки потужність зворотного лазера значно вища, ніж у малопотужних лазерних продуктів. Різання матеріалів з високою відбивною здатністю також становить ризик для лазера, оскільки, якщо матеріал не проникне крізь нього, потужне відбите світло потрапляє всередину лазера, спричиняючи пошкодження.

Що таке матеріал з високою відбивною здатністю?

Матеріали з високою відбивною здатністю – це ті, що мають низький коефіцієнт поглинання поблизу лазера через їхній малий питомий опір та відносно гладку поверхню. Високовідбивні матеріали можна оцінити за наступними 4 умовами:

1. Судячи з довжини хвилі лазерного випромінювання

Різні матеріали демонструють різну швидкість 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 світла, якщо вона достатньо гладка.

3. Судячи з 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 показники поглинання.

4. Судячи зі стану поверхні

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

Як вирішити проблему лазерної обробки матеріалів з високою відбивною здатністю?

Щодо цього питання кожен виробник лазерного обладнання має відповідні контрзаходи. Наприклад, компанія 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.

Лазерний чилер це необхідно для забезпечення стабільності лазерного випромінювання.

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 регулювання 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!