Įvadas
Nanosekundinių impulsų pluošto lazeriai dažniausiai naudojami žymėti lazeriu, tačiau kadangi nanosekundžių impulsinių pluoštų lazerių kaina yra maža, kompaktiška, patikima ir nereikalaujanti dažnos priežiūros, ji taip pat labai tinkama pjaustant garus. Priimdami tokius dizainus kaip MOPA (pagrindinis stiprintuvo galios stiprintuvas), kurie tiesiogiai moduliuoja sėklų lazerį, galime gauti trumpus impulsus ir palyginti didelę piko galią. Šios technologijos pavertė lazerį veiksminga metalų pjaustymo įrankiu.
Kaip alternatyva nepertraukiamų bangų pjaustytuvui, impulsinio pluošto lazeris gali būti naudojamas daugiaplanio garinimo pjovimo procese. Stebėjimo įtaisas kontroliuoja lazerį, kad jis galėtų praeiti ir atgal per pjovimo liniją, pašalindamas tik nedidelį metalo kiekį vienu metu, nereikalaudamas purkštukų ir pagalbos. dujos. Ši technologija suteikia lankstų, tikslų ir pagrįstą sprendimą. Ir šis prietaisas iš esmės yra paprasta lazerio žymėjimo sistema.
Ši pjovimo technologija gali būti pritaikyta įvairioms medžiagoms, pradedant spalvotaisiais metalais ir spalvotaisiais metalais, baigiant keramika, polimerinėmis medžiagomis ir net anglies turinčiais kompozitais. Pjovimo greitį galima lengvai pakeisti. Plonoms metalinėms plokštėms jis gali būti mažesnis nei 10 mm / min. Storoms medžiagoms pjaustymo greitis gali būti didesnis nei 1 mm / min. Kai pjaustomas storas metalas, norint efektyviai išplėsti pjūvio plotį, reikia naudoti specialius metodus, tokius kaip pjovimo linijos kompensavimas arba sijos posūkis. Šis greitis gali būti lėtas, palyginti su tradiciniu pjovimu lazeriu, tačiau daugeliui pritaikymų nanosekundinių impulsinių pluošto lazerių maža kaina ir lankstumas yra labai patrauklūs.
Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad visais SM / HS / HM modeliais SPI lazeriais galima pasiekti efektyvų pjovimą, tačiau kiekvienos mašinos pjovimo savybės bus šiek tiek skirtingos, tai yra susiję su medžiagų pasirinkimu ir reikiamu išvestimi. Kaip pavyzdį galima laikyti siaurą plyšio plotį, SM lazeris su aukštos kokybės spinduliu ir maža dėme. Storesnėms medžiagoms bus geriau naudoti HM tipą su didesne piko galia ir didesnio dydžio dėme.
Aliuminio medžiaga
Grynas aliuminis ir aliuminio lydiniai yra plačiai naudojami, o kai kurias mažas ir sudėtingas dalis galima pjaustyti iš storesnių medžiagų. (Paveikslėlis 1) Apdorotas paviršius neturi tokio didelio efekto kaip piešimas, be to, nušlifuotą dalį taip pat galima labai gerai pjaustyti. Iki 2 mm storio dalis galima pjaustyti ir formuoti taip, tačiau greitis bus lėtesnis.
Vaizdas 1 Pjaustymo pavyzdžiai: 1. 2 mm aliuminio lakštas, 0. 2 mm skardos plieno lakštas 0. 5 mm ir 2 mm šlifuotas aliuminis.
Nerūdijantis plienas
Nerūdijantis plienas yra labai plačiai naudojama medžiaga. Ypač medicinos pramonėje reikalavimai pjovimo tikslumui yra labai aukšti. 0 5 mm storio 304 klasės medžiagoms galima naudoti paprastą nuskaitymo sistemą, norint pasiekti didesnį nei 20 mm / min pjovimo greitį ir pasiekti gerą pjovimo kokybę. Tačiau naudojant 40 W HM lazerį, turintį fiksuotą pjovimo galvutę ir bendraašes pagalbines dujas, pjovimo greitis ant 20 0μm nerūdijančio plieno gali pasiekti daugiau nei 1. 5 m / min! (Vaizdas 2)
Vaizdas 2 Apdoroti 200 um storio nerūdijančio plieno lakštus su 40 W HM greičiu
1. 5 m / min
Titano medžiaga
Plonas titano plokšteles lengva pjaustyti. Inžinerijos reikmėms reikia pasirūpinti, kad kraštų oksidacija nepakenktų supjaustytų briaunų kokybei. Tačiau šis procesas yra idealus ir gali būti derinamas su spalvų žymėjimu, kai naudojamos ne tokios reiklios techninės funkcijos kaip dekoratyviniai papuošalai.
Paveikslėlis 3 Titano papuošalų iš 300 um storio, naudojant 20 W HS lazerio pjovimo greitį 1–2 mm / s
Labai atspindinti medžiaga
Varis, žalvaris, sidabras ir auksas turi ypač didelį atspindį ir elektrinį laidumą, todėl šios medžiagos dažnai pjaustomos. Pjovimo procesui pradėti reikalingas didelis galios tankis, tačiau nanosekundinių pluoštų lazeriais pjaustyti lengva.
Žalvaris paprastai laikomas sudėtinga pjaustymo lazeriu medžiaga, ir prieš pradedant pjauti auksą, jis naudojamas kaip eksperimentinė medžiaga, norint patikrinti ir ištirti pjovimo parametrus. Kol yra pakankamai maksimalios galios, medžiagas, kurios yra gana storos ar net iki 1 mm, galima pjaustyti naudojant 20 W HS lazerį, o kokybė yra labai gera. Jei naudojamas 40 W HM lazeris, maksimalus apdorojamas storis gali siekti 2 mm. (Vaizdas 4)
Vaizdas 4 yra 0. 8 mm storio žalvario įrankis, apdorotas 20 W lazeriu, užtrunka 7 minutes
Daugeliui inžinerinių programų reikia pjaustyti varį, ypač elektros ir elektronikos srityse, ypač lakštinio metalo. Nors medžiaga pasižymi dideliu atspindžiu ir dideliu laidumu, dėl didelės metalo sukauptos didžiausios galios pjovimo tikslumas yra labai aukštas ir nelyja ( 5 pav.). Atsirandanti taikymo sritis yra vario kritulių takų pjovimas ant PCB plokščių, nes yra tam tikrų reikalavimų laidžiams takeliams pjaustyti ant plokščių.
Vaizdo 5 vario lakštų pjaustymas naudojant 20 W pluošto lazerį
Pavyzdžiui, taurieji metalai, tokie kaip sidabras ir auksas, pjaustymui galime naudoti impulsinį lazerį, nes ši technologija gali užpildyti labai sudėtingas formas, o medžiagų eikvojimo lygis yra labai mažas, o tai, be abejo, labai patrauklu juvelyrams. Žemiau esanti nuotrauka yra geros kokybės, labai puošni 20 mm skersmens sidabro plokštelė. Jis buvo supjaustytas 20 W HS lazeriu. (Vaizdas 6)
Išvada
Nanosekundinių impulsų pluošto lazeriai yra labai tinkami pjaustyti degalus. Aukščiau pateikti pavyzdžiai rodo, kad daugelį metalų galima pjaustyti lazeriais, o tai taip pat rodo, kad tokie lazeriai yra universalūs.