Sissejuhatus
Nanosekundiliste impulsskiudlaseritega kasutatakse tavaliselt laserimärgistamist, kuid kuna nanosekundiliste impulsskiudlaserite maksumus on madal, kompaktne, töökindel ja ei vaja sagedast hooldust, sobib see ka aurustamise lõikamiseks. Võttes vastu selliseid konstruktsioone nagu MOPA (põhivõimendi võimsusvõimendi), mis otse seemnelaserit moduleerivad, saame lühikese impulsi ja suhteliselt kõrge tippvõimsuse. Need tehnoloogiad on muutnud laserit tõhusaks metallide lõikamise tööriistaks.
Alternatiivina pideva laine lõikurile saab impulsskiudlaserit kasutada mitme läbimisega aurustuslõikamisprotsessis. Seireseade kontrollib laserit edasi-tagasi lõikamisliini kaudu, eemaldades korraga ainult väikese koguse metalli, ilma düüside ja abita. gaas. See tehnoloogia pakub paindlikku, täpset ja mõistlikku lahendust. Ja see seade on põhimõtteliselt lihtne lasermärgisüsteem.
Seda lõikamistehnoloogiat saab rakendada paljudele materjalidele, alates värvilistest metallidest ja värvilistest metallidest kuni keraamika, polümeermaterjalide ja isegi süsinikku sisaldavate komposiitideni. Lõikamiskiirust saab hõlpsalt muuta. Õhukeste metallplaatide puhul võib see olla väiksem kui 10 mm / min. Paksude materjalide puhul võib lõikekiirus olla suurem kui 1 mm / min. Kui seda kasutatakse paksu metalli lõikamiseks, tuleb lõikuse laiuse tõhusaks laiendamiseks kasutada spetsiaalseid tehnikaid, näiteks lõikejoone kompenseerimine või tala kiik. Need kiirused võivad olla traditsioonilise laserlõikusega võrreldes aeglased, kuid paljude rakenduste jaoks on nanosekundiliste impulsskiudlaserite odav ja paindlikkus väga atraktiivne.
Katsetulemused näitavad, et SPI-laserite kõik SM / HS / HM mudelid võivad saavutada efektiivse lõikamise, kuid iga masina lõikeomadused on pisut erinevad, mis on seotud materjalide valiku ja vajaliku väljundiga. Võttes näitena kitsa pilu laiuse, on kõige sobivam SM-laser koos kvaliteetse kiire ja väikese täpiga. Paksemate materjalide korral on parem HM tüüp, millel on suurem tippvõimsus ja suurema suurusega koht.
Alumiiniummaterjal
Puhast alumiiniumi ja alumiiniumsulameid kasutatakse laialdaselt ning mõnda väikest ja keerukat detaili saab lõigata paksemast materjalist. (Joonis 1) Valmispind ei anna joonistamisel suurt efekti ja ka poleeritud osa saab väga hästi lõigata. Kuni 2 mm paksuseid osi saab selle järgi lõigata ja kujundada, kuid kiirus on aeglasem.
Pilt 1 Lõikeproovide hulka kuuluvad: 1. 2 mm alumiiniumplekk, 0. 2 mm terasplekk 0. 5 mm ja 2 mm poleeritud alumiinium.
Roostevaba teras
Roostevaba teras on väga laialt kasutatav materjal. Eriti meditsiinitööstuses on lõikamise täpsuse nõuded väga kõrged. 0. 5 mm paksuste 304 materjalide puhul saab kasutada lihtsat skaneerimissüsteemi, et saavutada lõikamiskiirus suurem kui 20 mm / min, saavutades samal ajal hea lõikekvaliteedi. Kuid kasutades fikseeritud lõikepea ja koaksiaalse lisagaasiga varustatud 40 W HM-laserit, on 20 0-ni lõikamiskiirus 0μm roostevaba teras võib ulatuda rohkem kui 1. 5 m / min! (Pilt 2)
Pilt 2 200 um paksuse roostevabast terasest lehe töötlemine kiirusega 40 W HM
1. 5 m / min
Titaanmaterjal
Õhukesi titaanplaate on lihtne lõigata. Insenerirakenduste puhul tuleb jälgida, et servade oksüdatsioon ei mõjutaks lõigatud servade kvaliteeti. Kuid vähem nõudlike tehniliste funktsioonidega rakenduste jaoks, näiteks dekoratiivsed ehted, on see protsess ideaalne ja seda saab kombineerida värvimärgistusega.
Pilt 3 Titaanist käsitöö ehted 300 um paksud, kasutades 20 W HS laserlõikuse kiirust 1-2mm / s
Väga peegeldav materjal
Vasel, messingil, hõbedal ja kullal on kõigil äärmiselt kõrge peegeldusvõime ja elektrijuhtivus, seetõttu peetakse neid materjale sageli väga raskesti tükeldatavateks. Lõikamisprotsessi alustamiseks on vaja suurt energiatihedust, kuid nanosekundiliste kiudlaseritega on lõikamine lihtne.
Messingit peetakse üldiselt laserlõikamiseks keeruliseks materjaliks ja seda kasutatakse enne kulla lõikamist sageli katsematerjaliks, et testida ja uurida lõikeparameetreid. Kuni on piisavalt tippvõimsust, saab 20 W HS-laseriga lõigata üsna paksusid või isegi kuni 1 mm materjale ja kvaliteet on väga hea. Kui kasutatakse 40 W HM-laserit, võib maksimaalne töödeldav paksus ulatuda 2 mm-ni. (Pilt 4)
Pilt 4 on 0. 20 W-laseriga töödeldav 8 mm paksune messingist hammasratas võtab 7 minutit
Paljud insenerirakendused vajavad vase, eriti lehtmetalli materjalide lõikamist, eriti elektri- ja elektroonikaseadmete valdkonnas. Ehkki materjalil on kõrge peegeldusvõime ja kõrge juhtivus, muudab metalliga ühendatud kõrge tippvõimsus lõikamise täpsuse väga kõrgeks ja selle sisse ei pudene (joonis 5). Uueks rakenduseks on sademeradade vasklõikamine plaatide plaatidele, kuna plaatidele juhtivate radade lõikamiseks on olemas teatud nõuded.
Pilt 5 Vaskpleki lõikamine 20 W-kiudlaseriga
Näiteks väärismetallide, nagu hõbe ja kuld, lõikamiseks võime kasutada impulsslaserit, sest see tehnoloogia võib täita väga keerukaid kujundeid ja materjalide raiskamise määr on väga madal, mis on juveliiride jaoks kahtlemata väga atraktiivne. Allolev pilt on hea kvaliteediga, väga uhke hõbeplaat, läbimõõduga 20 mm. See lõigati 20 W HS-laseriga. (Pilt 6)
Kokkuvõte
Nanosekundilised impulsskiudlaserid sobivad aurustamiseks lõikamiseks. Ülaltoodud näited näitavad, et paljusid metalle saab laseritega tükeldada, mis näitab ka seda, et sellised laserid on mitmekülgsed.