Πώς λειτουργεί ένας κόφτης λέιζερ;

.Γιατί χρησιμοποιούνται λέιζερ για κοπή?

Το "LASER", ένα ακρωνύμιο του Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, χρησιμοποιείται ευρέως σε όλους τους τομείς της ζωής, όταν το λέιζερ εφαρμόζεται στην κοπτική μηχανή, επιτυγχάνει μια μηχανή κοπής με υψηλή ταχύτητα, χαμηλή ρύπανση, λιγότερα αναλώσιμα και μια μικρή ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα. Ταυτόχρονα, ο ρυθμός φωτοηλεκτρικής μετατροπής της μηχανής κοπής λέιζερ μπορεί να είναι διπλάσιος από εκείνον της μηχανής κοπής διοξειδίου του άνθρακα και το μήκος φωτός του λέιζερ ινών είναι 1070 νανόμετρα, επομένως έχει υψηλότερο ρυθμό απορρόφησης, κάτι που είναι πιο πλεονεκτικό κατά την κοπή λεπτών μεταλλικών πλακών. Τα πλεονεκτήματα της κοπής με λέιζερ την καθιστούν την κορυφαία τεχνολογία κοπής μετάλλων, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως στη μηχανική και μεταποιητική βιομηχανία, τα πιο χαρακτηριστικά από τα οποία είναι η κοπή λαμαρίνας, η κοπή στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας κ.λπ.

.Πώς λειτουργεί ένας κόφτης λέιζερ;

I. Αρχή Επεξεργασίας Laser

Η δέσμη λέιζερ εστιάζεται σε ένα φωτεινό σημείο με πολύ μικρή διάμετρο (η ελάχιστη διάμετρος μπορεί να είναι μικρότερη από 0,1 mm). Στην κοπτική κεφαλή λέιζερ, μια τέτοια δέσμη υψηλής ενέργειας θα περάσει μέσα από έναν ειδικό φακό ή έναν κυρτό καθρέφτη, θα αναπηδήσει σε διαφορετικές κατευθύνσεις και τελικά θα συγκεντρωθεί στο μεταλλικό αντικείμενο που πρόκειται να κοπεί. Όπου η κεφαλή κοπής με λέιζερ έχει κοπεί, το μέταλλο λιώνει γρήγορα, εξατμίζεται, αποκόπτεται ή φτάνει σε σημείο ανάφλεξης. Το μέταλλο εξατμίζεται για να σχηματίσει οπές και στη συνέχεια μια ροή αέρα υψηλής ταχύτητας ψεκάζεται μέσω ενός ακροφυσίου ομοαξονικού με τη δέσμη. Με την ισχυρή πίεση αυτού του αερίου αφαιρείται το υγρό μέταλλο σχηματίζοντας σχισμές.

Οι μηχανές κοπής λέιζερ χρησιμοποιούν οπτικό και αριθμητικό έλεγχο υπολογιστή (CNC) για την καθοδήγηση της δέσμης ή του υλικού, συνήθως αυτό το βήμα χρησιμοποιεί ένα σύστημα ελέγχου κίνησης για την παρακολούθηση του κωδικού CNC ή G του σχεδίου που πρόκειται να κοπεί στο υλικό, για την επίτευξη διαφορετικών μοτίβων κοπής.

II. Βασικές μέθοδοι επεξεργασίας λέιζερ

1) Κοπή τήξης με λέιζερ

Η κοπή τήξης με λέιζερ είναι η χρήση της ενέργειας της δέσμης λέιζερ για τη θέρμανση και τήξη του μεταλλικού υλικού και στη συνέχεια ψεκασμός συμπιεσμένου μη οξειδωτικού αερίου (Ν2, αέρας κ.λπ.) μέσω του ακροφυσίου ομοαξονικά με τη δέσμη και αφαιρείται το υγρό μέταλλο με τη βοήθεια ισχυρής πίεσης αερίου για να σχηματιστεί μια ραφή κοπής.

Η κοπή τήγματος με λέιζερ χρησιμοποιείται κυρίως για την κοπή μη οξειδωτικών υλικών ή αντιδρώντων μετάλλων όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, το τιτάνιο, το αλουμίνιο και τα κράματά τους.

2) Κοπή οξυγόνου με λέιζερ

Η αρχή της κοπής με οξυγόνο με λέιζερ είναι παρόμοια με την κοπή με οξυακετυλένιο. Χρησιμοποιεί το λέιζερ ως πηγή προθέρμανσης και το ενεργό αέριο όπως το οξυγόνο ως αέριο κοπής. Από τη μία πλευρά, το εκτοξευόμενο αέριο αντιδρά με το μέταλλο, δημιουργώντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας οξείδωσης. Αυτή η θερμότητα είναι αρκετή για να λιώσει το μέταλλο. Από την άλλη πλευρά, τα τηγμένα οξείδια και το λιωμένο μέταλλο διοχετεύονται έξω από τη ζώνη αντίδρασης, δημιουργώντας τομές στο μέταλλο.

Η κοπή οξυγόνου με λέιζερ χρησιμοποιείται κυρίως για εύκολα οξειδωμένα μεταλλικά υλικά όπως ο ανθρακούχο χάλυβας. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία ανοξείδωτου χάλυβα και άλλων υλικών, αλλά το τμήμα είναι μαύρο και τραχύ και το κόστος είναι χαμηλότερο από αυτό της κοπής αδρανούς αερίου.