激光切割的工作原理

2021-06-1311:17:00激光切割的工作原理已關(guān)閉評(píng)論

激光器是一種通過(guò)基于電磁輻射受激發(fā)射的光放大過(guò)程來(lái)發(fā)射光的裝置。“激光”一詞是通過(guò)受激輻射進(jìn)行光放大的首字母縮寫(xiě)詞。但是光是如何穿透金屬的呢?

激光束是一列非常高強(qiáng)度的光,具有單一波長(zhǎng)或顏色。對(duì)于典型的 CO2 激光器,該波長(zhǎng)位于光譜的紅外部分,因此人眼是不可見(jiàn)的。當(dāng)光束從產(chǎn)生光束的激光諧振器穿過(guò)機(jī)器的光束路徑時(shí),光束的直徑只有大約 3/4 英寸。在最終聚焦到金屬板上之前,它可能會(huì)被多個(gè)鏡子或光束彎曲器向不同方向反射。聚焦的激光束在撞擊金屬板之前穿過(guò)噴嘴的孔。流過(guò)噴嘴孔的是壓縮氣體,例如氧氣或氮?dú)狻?/span>

 

透鏡用于聚焦激光束或通過(guò)曲面鏡聚焦,這發(fā)生在激光切割頭中。光束需要精確聚焦,以便焦點(diǎn)的形狀和該點(diǎn)中的能量密度完美地圓形和一致,并在噴嘴中居中。通過(guò)將大光束聚焦到單個(gè)精確點(diǎn),該點(diǎn)的熱密度非常高。

 

高功率密度導(dǎo)致材料快速加熱、熔化和部分或完全蒸發(fā)。切割低碳鋼時(shí),激光束的熱量足以啟動(dòng)典型的“氧燃料”燃燒過(guò)程,激光切割氣體將是純氧,就像氧燃料割炬一樣。切割不銹鋼或鋁時(shí),激光束只是將材料熔化,然后使用高壓氮?dú)鈱⑷刍慕饘俅党銮锌凇?/span>

光纖激光器是一種固態(tài)激光器,在金屬切割行業(yè)中發(fā)展迅速。與 CO2 不同,光纖技術(shù)使用固體增益介質(zhì),而不是氣體或液體。“種子激光器”產(chǎn)生激光束,然后在玻璃纖維內(nèi)放大。波長(zhǎng)僅為 1.064 微米的光纖激光器可產(chǎn)生極小的光斑尺寸(與 CO2 相比小 100 倍),使其成為切割反射金屬材料的理想之選。這是 Fiber 與 CO2 相比的主要優(yōu)勢(shì)之一。

 

CNC 激光器,激光切割頭以所需零件的形狀在金屬板上移動(dòng)。然后從金屬上切下零件。電容式高度控制系統(tǒng)在噴嘴末端和正在切割的金屬之間保持非常精確的距離。這個(gè)距離很重要,因?yàn)樗鼪Q定了焦點(diǎn)相對(duì)于鈑金表面的位置。從表面下方、板材表面上方和金屬板表面升高或降低焦點(diǎn)會(huì)影響切割質(zhì)量。

 

在不銹鋼加工工程中,如果控制得當(dāng),激光切割是一種穩(wěn)定、非常準(zhǔn)確且可靠的切割過(guò)程。?