Przegląd technologii cięcia laserowego

  Promień lasera jest skupiony na bardzo małym punkcie. Minimalna średnica wiązki laserowej może być mniejsza niż 0,1 mm, aby punkt ogniskowania mógł osiągnąć gęstość mocy przekraczającą 106 W / cm2. W tym czasie ciepło wejściowe wiązki (przetworzone z energii świetlnej) znacznie przekracza część odbijającą, przewodzącą lub dyfuzyjną materiału, a materiał jest szybko podgrzewany do wilgotności parowania i odparowuje, tworząc otwory. Wraz ze stosunkowo liniowym ruchem belki i materiału, wgłębienie formuje się w sposób ciągły w wąską szczelinę (taką jak 0,1 mm). Ostrze ma niewielki wpływ termiczny i zasadniczo nie powoduje deformacji przedmiotu. Dodatkowy gaz, który jest odpowiedni dla ciętego materiału, jest również dodawany podczas procesu cięcia. Gdy stal jest cięta, jako gaz pomocniczy stosuje się tlen, a stopiony metal stosuje się do wywoływania egzotermicznej reakcji chemicznej utleniania materiału, a jednocześnie pomaga oddzielić żużel w szczelinie. Cięcie polipropylenu w jednym rodzaju tworzyw sztucznych wykorzystuje sprężone powietrze, bawełnę, papier i inne łatwopalne materiały do ​​cięcia gazu obojętnego. Dodatkowy gaz wchodzący do dyszy może również chłodzić soczewkę ogniskującą, zapobiegać przedostawaniu się dymu do gniazda soczewki i zanieczyszczeniu soczewki oraz przegrzaniu soczewki.

  Pierwsza chińska nazwa tego lasera nazywana jest "laserem". i "laet". Jest to transliteracja angielskiej nazwy LASER. Jest to akronim składający się z pierwszych liter każdego słowa z angielskiego Amplifikacji Świetlnej przez Stymulowaną Emisję Promieniowania. Oznacza to "stymulowaną emisję światła". Pełna nazwa lasera w języku angielskim w pełni wyraziła główny proces wytwarzania laserów. Zasada działania lasera została odkryta przez słynnego amerykańskiego fizyka, Einsteina, już w 1916 roku. W 1964 roku, według Tsien Hsueshen, słynnego naukowca z Chin, "promieniowanie światłem stymulowane". zmieniono nazwę na "laser". Aplikacja laserowa jest bardzo szeroka, głównie znakowanie laserowe, spawanie laserowe, cięcie laserowe, komunikacja światłowodowa, spektrum laserowe, zakresy laserowe, laser radarowy, broń laserowa, zapis laserowy, wskaźnik laserowy, korekcja laserowa, laserowa kosmetologia, skanowanie laserowe, laserowy zabójca komarów i tak dalej.

  Większość materiałów organicznych i nieorganicznych można wycinać laserem. W przemyśle obróbki metali ciężkich wiele materiałów metalowych, bez względu na rodzaj twardości, może mieć kształt bez deformacji. (najbardziej zaawansowany laserowy system tnący może zmniejszyć grubość stali przemysłowej do 20 mm). Oczywiście, w przypadku materiałów o wysokim współczynniku odbicia, takich jak złoto, srebro, miedź i stop aluminium, są one również dobrymi przewodnikami, więc cięcie laserowe jest trudne, a nawet nie można go ciąć. (niektóre twarde materiały skrawające mogą być cięte za pomocą wiązki laserowej fali impulsowej, z powodu wysokiej szczytowej mocy fali impulsowej, współczynnik absorpcji materiału do wiązki jest natychmiastowy. Cięcie laserowe nie ma zadziorów, wysokiej zmarszczki i wysokiej dokładności. Jest lepszy od cięcia plazmowego. W wielu branżach mechanicznych i elektrycznych nowoczesny system cięcia laserem może łatwo wycinać różne kształty i rozmiary obrabianego przedmiotu (rysunki obrabianego przedmiotu można modyfikować). Często jest to lepsze niż proces wykrawania i formowania. Chociaż jest wolniejszy niż matryca, nie ma potrzeby używania pleśni i nie wymaga naprawy formy. Oszczędza to również czas na wymianę form, dzięki czemu oszczędza się koszty przetwarzania i zmniejsza koszty produktu, dzięki czemu jest ekonomicznie bardziej ekonomiczny.

Z drugiej strony, cięcie laserowe może również odnieść korzyść z dokładności i odtwarzalności, od sposobu dostosowania matrycy do rozmiaru i kształtu przedmiotu obrabianego. Jako narzędzie priorytetowe dla matryc laminowanych, koszty cięcia laserem nie są drogie, ponieważ nie są potrzebne zaawansowane urządzenia do formowania wtryskowego, dzięki czemu można znacznie obniżyć koszty produkcji form. Dodatkową zaletą matrycy do cięcia laserowego jest to, że krawędź tnąca wytworzy płytką warstwę utwardzającą (strefa wpływu ciepła), aby poprawić odporność matrycy na zużycie. Bezdotykowa charakterystyka cięcia laserowego zapewnia bezstresową przewagę nad formowaniem skrawającym piły tarczowej, poprawiając tym samym żywotność.

  Wycinanie laserowe powszechnie stosowanych materiałów inżynierskich

  1. Cięcie laserowe materiałów metalowych, chociaż prawie wszystkie materiały metalowe mają wysoki współczynnik odbicia energii fal podczerwieni w temperaturze pokojowej, pompowany światłem laser ND: YAG i laser 10,6 mCO2 w paśmie dalekiej podczerwieni są z powodzeniem stosowane w praktyce cięcia laserowego wiele metali.

  2. Cięcie laserowe materiału niemetalowego za pomocą cięcia laserowego 10,6 μm długości fal jest łatwo absorbowane przez materiały niemetaliczne. Niska przewodność cieplna i niska temperatura parowania sprawiają, że zaabsorbowana wiązka prawie cały materiał wejściowy i paruje przy napromienianiu punktowym, tworząc otwór wyjściowy i przechodząc do cnotliwego cyklu procesu cięcia.