Εισαγωγή
Τα λέιζερ με παλμική ίνα Nanosecond χρησιμοποιούνται συνήθως για τη σήμανση με λέιζερ, αλλά επειδή το κόστος των λέιζερ με παλμική ίνα νανοδευτερόλεπτων είναι χαμηλό, συμπαγές, αξιόπιστο και δεν απαιτεί συχνή συντήρηση, είναι επίσης πολύ κατάλληλο για κοπή εξάτμισης. Υιοθετώντας σχέδια όπως το MOPA (Master Amplifier Power Amplifier) που διαμορφώνουν άμεσα το λέιζερ σπόρου, μπορούμε να αποκτήσουμε σύντομους παλμούς και σχετικά υψηλή ισχύ αιχμής. Αυτές οι τεχνολογίες έχουν μετατρέψει το λέιζερ σε ένα αποτελεσματικό εργαλείο επεξεργασίας για την κοπή μετάλλων.
Ως εναλλακτική λύση για έναν κόπτη συνεχούς κύματος, ένα λέιζερ παλμικών ινών μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη διαδικασία κοπής εξάτμισης πολλαπλών περάσεων. Η συσκευή παρακολούθησης ελέγχει το λέιζερ να περνά εμπρός και πίσω από τη γραμμή κοπής, αφαιρώντας μόνο μια μικρή ποσότητα μετάλλου τη φορά, χωρίς την ανάγκη ακροφυσίων και βοήθειας. αέριο. Αυτή η τεχνολογία παρέχει μια ευέλικτη, ακριβή και λογική λύση. Και αυτή η συσκευή είναι βασικά ένα απλό σύστημα σήμανσης λέιζερ.
Αυτή η τεχνολογία κοπής μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα ευρύ φάσμα υλικών, από μη σιδηρούχα μέταλλα και μη σιδηρούχα μέταλλα έως κεραμικά, πολυμερή υλικά και ακόμη και σύνθετα που περιέχουν άνθρακα. Η ταχύτητα κοπής μπορεί εύκολα να αλλάξει. Για λεπτές μεταλλικές πλάκες, μπορεί να είναι μικρότερη από 10 mm / min. Για παχιά υλικά, η ταχύτητα κοπής μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 1 mm / min. Όταν χρησιμοποιείται για την κοπή παχιού μετάλλου, πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικές τεχνικές όπως αντιστάθμιση γραμμής κοπής ή ταλάντευση δοκού για την αποτελεσματική επέκταση του πλάτους της κοπής. Αυτές οι ταχύτητες μπορεί να είναι χαμηλές σε σύγκριση με την παραδοσιακή κοπή με λέιζερ, αλλά για πολλές εφαρμογές, το χαμηλό κόστος και η ευελιξία των λέιζερ με παλμική ίνα νανοδευτερόλεπτων είναι πολύ ελκυστικό.
Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι όλα τα μοντέλα SM / HS / HM των λέιζερ SPI μπορούν να επιτύχουν αποτελεσματική κοπή, αλλά τα χαρακτηριστικά κοπής κάθε μηχανήματος θα είναι ελαφρώς διαφορετικά, το οποίο σχετίζεται με την επιλογή υλικών και την απαιτούμενη απόδοση. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το στενό πλάτος σχισμής, ένα SM λέιζερ με δέσμη υψηλής ποιότητας και ένα μικρό σημείο είναι πιο κατάλληλο. Για παχύτερα υλικά, ο τύπος HM με υψηλότερη ισχύ αιχμής και μεγαλύτερο σημείο θα είναι καλύτερος.
Υλικό αλουμινίου
Τα καθαρά κράματα αλουμινίου και αλουμινίου χρησιμοποιούνται ευρέως και ορισμένα μικρά και πολύπλοκα μέρη μπορούν να κοπούν από παχύτερα υλικά. (Σχήμα 1) Η τελική επιφάνεια δεν έχει μεγάλο αποτέλεσμα όπως το σχέδιο και το γυαλισμένο τμήμα μπορεί επίσης να κοπεί πολύ καλά. Τα μέρη πάχους έως 2 mm μπορούν να κοπούν και να διαμορφωθούν έτσι, αλλά η ταχύτητα θα είναι πιο αργή.
Εικόνα 1 Τα δείγματα κοπής περιλαμβάνουν: 1. 2 φύλλο αλουμινίου mm, 0. 2 φύλλο χάλυβα κασσίτερου mm 0. 5 mm και γυαλισμένο αλουμίνιο 2 mm.
Ανοξείδωτο ατσάλι
Το ανοξείδωτο είναι ένα πολύ ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό. Ειδικά στην ιατρική βιομηχανία, οι απαιτήσεις για ακρίβεια κοπής είναι πολύ υψηλές. Για υλικά βαθμού 0. 5 mm 304 , μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα απλό σύστημα σάρωσης για την επίτευξη ταχύτητας κοπής μεγαλύτερη από 20 mm / min, ενώ παράλληλα επιτυγχάνεται καλή ποιότητα κοπής. Ωστόσο, χρησιμοποιώντας ένα 40 λέιζερ W HM, εξοπλισμένο με σταθερή κεφαλή κοπής και ομοαξονικό βοηθητικό αέριο, η ταχύτητα κοπής είναι 20 0μm από ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να φτάσει περισσότερο από 1. 5 m / min! (Εικόνα 2)
Εικόνα 2 Επεξεργασία φύλλου από ανοξείδωτο χάλυβα πάχους 200 με ταχύτητα 40 W HM
1. 5 λεπτά / λεπτό
Υλικό τιτανίου
Λεπτές πλάκες τιτανίου είναι εύκολο να κοπούν. Για μηχανολογικές εφαρμογές, πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα ώστε η οξείδωση των άκρων να μην επηρεάζει την ποιότητα των κοπτικών άκρων. Ωστόσο, για εφαρμογές με λιγότερο απαιτητικές τεχνικές λειτουργίες, όπως διακοσμητικά κοσμήματα, αυτή η διαδικασία είναι ιδανική και μπορεί να συνδυαστεί με χρωματική σήμανση.
Εικόνα 3 Κόσμημα από τιτάνιο 300 πάχους, χρησιμοποιώντας 20 ταχύτητα κοπής λέιζερ W HS 1-2mm / s
Υψηλό ανακλαστικό υλικό
Ο χαλκός, ορείχαλκος, ασήμι και χρυσός έχουν εξαιρετικά υψηλή ανακλαστικότητα και ηλεκτρική αγωγιμότητα, επομένως αυτά τα υλικά συχνά θεωρούνται πολύ δύσκολα κομμένα. Απαιτείται υψηλή πυκνότητα ισχύος για να ξεκινήσει η διαδικασία κοπής, αλλά η κοπή είναι εύκολη με λέιζερ ινών νανοδευτερόλεπτων.
Ο ορείχαλκος θεωρείται γενικά ως ένα δύσκολο υλικό για κοπή με λέιζερ και χρησιμοποιείται συχνά ως πειραματικό υλικό πριν από την κοπή χρυσού για τη δοκιμή και τη μελέτη παραμέτρων κοπής. Εφόσον υπάρχει επαρκής ισχύ αιχμής, υλικά που είναι αρκετά παχιά ή ακόμη και έως 1 mm μπορούν να κοπούν με ένα λέιζερ 20 W HS και η ποιότητα είναι πολύ καλή. Εάν χρησιμοποιείται λέιζερ 40 W HM, το μέγιστο πάχος που μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία μπορεί να φτάσει τα 2 mm. (Εικόνα 4)
Η εικόνα 4 είναι 0. 8 Ορείχαλκος πάχους mm που επεξεργάζεται με λέιζερ 20 W, διαρκεί 7 λεπτά
Πολλές μηχανολογικές εφαρμογές απαιτούν κοπή χαλκού, ειδικά στα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά πεδία, ειδικά υλικά λαμαρίνας. Αν και το υλικό έχει υψηλή ανακλαστικότητα και υψηλή αγωγιμότητα, η υψηλή ισχύ αιχμής που συνδέεται με το μέταλλο καθιστά την ακρίβεια κοπής πολύ υψηλή και χωρίς στροφές (Εικόνα 5). Μια αναδυόμενη εφαρμογή είναι η κοπή χαλκού των ιχνών καθίζησης σε πλακέτες PCB, καθώς υπάρχουν ορισμένες απαιτήσεις για την κοπή αγώγιμων γραμμών σε σανίδες.
Κοπή φύλλων χαλκού με λέιζερ ινών W 20
Για παράδειγμα, πολύτιμα μέταλλα όπως το ασήμι και ο χρυσός, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε παλμικό λέιζερ για κοπή, επειδή αυτή η τεχνολογία μπορεί να ολοκληρώσει πολύ περίπλοκα σχήματα και ο ρυθμός απορριμμάτων υλικών είναι πολύ χαμηλός, ο οποίος αναμφίβολα είναι πολύ ελκυστικός για τα κοσμηματοπωλεία. Η παρακάτω εικόνα είναι καλής ποιότητας, πολύ πανέμορφη ασημένια πλάκα με διάμετρο 20 mm. Κόπηκε με 20 λέιζερ HS HS. (Εικόνα 6)
Σύμπτωση
Τα λέιζερ με παλμική ίνα Nanosecond είναι πολύ κατάλληλα για εξάτμιση. Τα παραπάνω παραδείγματα δείχνουν ότι πολλά μέταλλα μπορούν να κοπούν με λέιζερ, πράγμα που δείχνει επίσης ότι τέτοια λέιζερ είναι ευέλικτα.