Основы лазерных технологий
Технология лазерной резки существует с 1960-х годов. С того времени, лазерные станки Они используются во многих отраслях промышленности благодаря своей точности, скорости и универсальности.
Вот обзор того, как лазеры работают при резке:
1. Создание лазерного луча
Станки для лазерной резки содержат в лазерном источнике (также называемом лазерным резонатором) особый материал или вещество, известное как лазерный материал. Этот материал может представлять собой газ (например, смесь углекислого газа), химическое вещество (например, кумарин и флуоресцеин), твердый (например, кристаллы неодима), или оптические волокна.
Для создания лазерного луча высокой интенсивности энергия накачивается в лазерный материал с помощью ламп или электрического тока внутри закрытого контейнера. Этот процесс возбуждает мельчайшие частицы материала, такие как атомы или молекулы, поэтому они начинают испускать сильные и сфокусированные лучи света. Когда это происходит, это заставляет другие близлежащие частицы делать то же самое.
2. Фокусировка лазера
Генерируемый лазерный луч отражается взад и вперед внутри специального зеркального резонатора. Это концентрирует энергию луча в точное место. Как только луч становится достаточно сильным, машина излучает одиночный, сфокусированный и интенсивный луч света, способный прорезать практически любой материал.
3. Взаимодействие с поверхностью материала.
Когда машина фокусирует интенсивный поток света на поверхности материала, может произойти несколько вещей:
- Материал поглощает энергию лазера, вызывая быстрый нагрев.
- Если мощности лазера достаточно, он плавит или испаряет материал, образуя порез или отверстие. Машина обычно использует вспомогательный газ (например, кислород и азот) для выталкивания отходов из зоны резки.
Компьютерное числовое управление, а также лазерная оптика автоматизируют и контролируют движение лазерной головки, гарантируя, что она следует заданной желаемой форме и траектории резки. система ЧПУ взаимодействует с машиной с помощью геометрического кода, который состоит из подробных инструкций по движениям и действиям машины.
Погружение в стеклянную лазерную трубку постоянного тока
Одной из основных особенностей, отличающих лазерные машины, является их лазерный источник. Стеклянные лазеры постоянного тока имеют стеклянные лазерные трубки с водяным охлаждением. (В других машинах, с которыми вы столкнетесь, используются металлические трубки с воздушным охлаждением.) Эти хрупкие стеклянные трубки ручной работы всегда должны иметь эффективную систему водяного охлаждения, чтобы предохранять их от перегрева и выхода из строя.
Внутри каждой стеклянной трубки стеклянного лазера постоянного тока находится некая смесь лазерных газов, состоящая из различных газов:
- Азот (преобладающий газ в лазерной смеси)
- Углекислый газ (активная лазерная среда)
- Гелий (который помогает рассеивать тепло)
- Водород
- Xenon
Эта газовая смесь подвергается ионизации путем подачи высоковольтного разряда постоянного тока на электроды в стеклянной трубке. Это заставляет газы превращаться в плазму, присутствие которой в большинстве стеклянных трубок дает несколько преимуществ:
- Он помогает сдувать расплавленный материал и мусор из зоны разреза, сохраняя ее чистой.
- Поскольку он является хорошим проводником электричества, он помогает обеспечить непрерывный электрический путь для лазерного луча.
- Станок может резать чище и быстрее, поскольку помогает материалу поглощать больше энергии.
Распутывание металлических радиочастотных лазерных трубок
Станки для резки металла с радиочастотной лазерной трубкой первоначально использовались в конце 1980-х годов для крайне требовательных военных применений. Сегодня радиочастотные лазеры по металлам являются идеальным выбором для многих промышленных применений, включая резку, гравировку и сварка.
RF в CO2-лазере по металлу означает радиочастоту, которую он использует для создания ионизированной газовой плазмы, обеспечивающей чистый и точный рез. Как только эта радиочастота попадает на электроды на каждом конце радиочастотной трубки, она генерирует электрическое поле, которое возбуждает газовая смесь внутри радиочастотной лазерной трубки.
Во время этой фазы возбуждения некоторые из стимулированных молекул газа возвращаются с более высокого энергетического уровня на более низкий энергетический уровень. Когда это происходит, высвобождается всплеск энергии в виде фотонов (или энергии света). Выпущенные фотоны отражаются от зеркал внутри резонатора лазера и в конечном итоге выходят в виде интенсивного лазерного света.
Сравнение лазера постоянного тока и радиочастотного лазера по металлу
И стеклянные лазеры постоянного тока, и радиочастотные лазеры на металлах имеют свои плюсы и минусы. Чтобы узнать, какой тип стоит вложений, важно рассмотреть их ключевые различия. Давайте рассмотрим некоторые из них ниже:
Длина волны
Длина волны лазерного резака определяет, насколько хорошо разрезаемый материал поглощает излучаемый им свет. Таким образом, если характеристики поглощения материала совпадают с характеристиками длины волны лазера, это приводит к более быстрой и точной резке.
Стеклянный лазер постоянного тока
Стеклянный лазер постоянного тока может излучать лазерные лучи различных длин волн, обычно в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн. Это означает, что он больше подходит для проектов резки и лазерной гравировки, требующих высокой точности и мельчайших деталей.
Радиочастотный лазер по металлу
Радиочастотный лазер по металлам работает в дальнем инфракрасном или среднем инфракрасном диапазоне волн, что делает его очень эффективным для резки различных материалов.
Точность резки
Точность станка для лазерной резки обычно напрямую связана с частотой его пульса. Распространено мнение, что чем выше частота пульса, тем выше точность.
Стеклянный лазер постоянного тока
В целом, стеклянные лазеры постоянного тока больше подходят для применений, не требующих высокой точности, скорости или качества.
Радиочастотный лазер по металлу
Радиочастотные лазеры обеспечивают высокоточную резку. Частично это связано с тем, что они создают меньший размер пятна.
Первоначальные затраты
Стеклянный лазер постоянного тока
Стеклянные лазеры постоянного тока, как правило, намного дешевле, чем радиочастотные лазеры.
Радиочастотный лазер по металлу
Радиочастотные лазеры могут быть в пять-восемь раз дороже стеклянных лазеров постоянного тока.
Факторы, которые следует учитывать при выборе подходящего лазерного аппарата
Покупка станка для лазерной резки — это серьезная инвестиция. Таким образом, будет правильным провести исследование, чтобы убедиться, что ваш единовременный платеж не приведет к дорогостоящим затратам на обслуживание и ремонт в будущем. Ниже приведены лишь несколько вещей, которые необходимо учитывать перед покупкой лазерного аппарата.
Применение и совместимость материалов
Каждый материал по-разному реагирует на каждую машину лазерной резки. Например, если вы в основном обрабатываете многие типы металлов, радиочастотные лазеры по металлам являются более подходящими вариантами и используются чаще, чем стеклянные лазеры постоянного тока.
Производственная мощность
Производственная мощность лазеров постоянного и радиочастотного тока зависит от нескольких факторов, включая выходную мощность, конкретную модель, которую вы собираетесь купить, и предполагаемое использование. Чтобы убедиться, что вы получаете лазерный резак, соответствующий вашим потребностям, всегда консультируйтесь с производителем или поставщиком.
Особенности безопасности
Это часто упускают из виду, но, по нашему мнению, это должно быть одним из первых вопросов, которые вам следует учитывать. Ищите, среди прочего, системы блокировки, кнопки аварийной остановки, защитные кожухи и защитные блокировки для входных дверей.
Для получения более подробных советов по покупке станков для лазерной резки CO2, нажмите здесь..
Заключение
Стеклянные лазеры постоянного тока и радиочастотные лазеры на металлах имеют свои преимущества и недостатки. Не торопитесь оценивать каждый из них, а также долгосрочные потребности вашего бизнеса. Какой бы лазерный резак вы ни выбрали, убедитесь, что он имеет более длительный срок службы и может удовлетворить ваши будущие производственные потребности.
Испытайте точность волоконных лазерных систем уже сегодня!
Вы думаете о том, чтобы добавить в свой бизнес лучший станок для лазерной резки? Свяжитесь с нашей командой по адресу Байсон Лазер сегодня и запишитесь на консультацию! Давайте обсудим, как наш большой выбор современных станков для лазерной резки может помочь повысить вашу производительность и точность.
