激光切割的工作原理

2021-06-1311:17:00激光切割的工作原理已关闭评论

激光器是一种通过基于电磁辐射受激发射的光放大过程来发射光的装置。“激光”一词是通过受激辐射进行光放大的首字母缩写词。但是光是如何穿透金属的呢?

激光切割的工作原理

激光束是一列非常高强度的光,具有单一波长或颜色。对于典型的 CO2 激光器,该波长位于光谱的红外部分,因此人眼是不可见的。当光束从产生光束的激光谐振器穿过机器的光束路径时,光束的直径只有大约 3/4 英寸。在最终聚焦到金属板上之前,它可能会被多个镜子或光束弯曲器向不同方向反射。聚焦的激光束在撞击金属板之前穿过喷嘴的孔。流过喷嘴孔的是压缩气体,例如氧气或氮气。

 

透镜用于聚焦激光束或通过曲面镜聚焦,这发生在激光切割头中。光束需要精确聚焦,以便焦点的形状和该点中的能量密度完美地圆形和一致,并在喷嘴中居中。通过将大光束聚焦到单个精确点,该点的热密度非常高。

 

高功率密度导致材料快速加热、熔化和部分或完全蒸发。切割低碳钢时,激光束的热量足以启动典型的“氧燃料”燃烧过程,激光切割气体将是纯氧,就像氧燃料割炬一样。切割不锈钢或铝时,激光束只是将材料熔化,然后使用高压氮气将熔化的金属吹出切口。

光纤激光器是一种固态激光器,在金属切割行业中发展迅速。与 CO2 不同,光纤技术使用固体增益介质,而不是气体或液体。“种子激光器”产生激光束,然后在玻璃纤维内放大。波长仅为 1.064 微米的光纤激光器可产生极小的光斑尺寸(与 CO2 相比小 100 倍),使其成为切割反射金属材料的理想之选。这是 Fiber 与 CO2 相比的主要优势之一。

 

CNC 激光器,激光切割头以所需零件的形状在金属板上移动。然后从金属上切下零件。电容式高度控制系统在喷嘴末端和正在切割的金属之间保持非常精确的距离。这个距离很重要,因为它决定了焦点相对于钣金表面的位置。从表面下方、板材表面上方和金属板表面升高或降低焦点会影响切割质量。

 

在不锈钢加工工程中,如果控制得当,激光切割是一种稳定、非常准确且可靠的切割过程。 

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