آلة قطع الألياف بالليزر - كيف تعمل؟

في السنوات الأخيرة ، نظرًا للتطور المستمر والتقدم في تكنولوجيا الليزر الليفي ، أصبح تحويل الطاقة في قطع ألياف الليزر الضوئية أكثر كفاءة أيضًا. توفر طريقة القطع هذه مزايا طرق القطع الأخرى التي لا يمكن الحصول عليها. يمكن للقطع بالليزر الليفي معالجة الألواح المعدنية بشكل أسرع وأرخص من أي تقنية قطع أخرى ، مما يوفر سرعة ودقة غير مسبوقة لصناعة تصنيع المعادن.
قطع ألياف الليزر تبدو معقدة للغاية. لكن الاستخدام الفعلي ليس معقدًا. إذن كيف يعمل؟ استمر في قراءة وفهم مبادئ العمل والمزيد من المعلومات حول آلة قطع الألياف الضوئية بالليزر.

تعريف قطع الألياف الضوئية بالليزر

يستخدم القطع بالليزر الليفي ليزرًا صلبًا لصهر المعادن واختراقها ، وبالتالي تحقيق قطع دقيق وفعال. وسيط الليزر لهذه التقنية هو الألياف الضوئية ، وليس الغاز أو البلور ، لذلك يتم قطع ألياف الليزر. الليزر هو ضوء مركّز ، والألياف الضوئية هي "وسيط كسب نشط" يمكنه رفع الليزر إلى حالة طاقة أعلى.
القطع بالليزر الليفي هو طريقة قطع حراري تعتمد على أشعة الليزر المركزة عالية الطاقة كمصدر حراري رئيسي. يستخدم مولد ليزر الألياف الضوئية مكونات ألياف بصرية عالية الطاقة لنقل شعاع ضوء قوي. يركز شعاع الليزر على المنطقة ، ويتم إذابة المادة وتبخرها بسرعة. يمكن لآلة القطع بالليزر الليفي قطع معظم المواد المختلفة بسماكة كبيرة ، اعتمادًا على وظيفة الجهاز.

كيف يعمل مولد ألياف الليزر؟

المكونات الرئيسية لآلة القطع بليزر الألياف هي مولدات ألياف الليزر الضوئية ، ويتكون مولد الليزر من وسيط ربح ، وتجويف رنين بصري ، ومصدر مضخة.
يتكون تجويف الرنين البصري من عاكسين. إنه يعكس شعاع الليزر ذهابًا وإيابًا من خلال وسيط الكسب ، ويوسع طاقة الليزر ، وينقلها إلى رأس القطع المتحكم فيه بواسطة CNC لدفع رأس القطع لقطع الألواح المعدنية بسماكات مختلفة. فيما يلي كيفية استخدام كل مكون لإجراء هذه العملية:

ينتج الضوء في الصمام الثنائي الليزري

يحول الصمام الثنائي لليزر الطاقة الكهربائية إلى فوتونات (أو ضوء) ثم يضخها في كابل الألياف. لذلك ، يطلق عليهم أيضًا "مصادر المضخات". لتوليد الضوء ، يستخدم الصمام الثنائي أشباه موصلات بشحنات مختلفة:

أول من يجلب كهرباء موجبة ، أي أنه يحتاج إلى كهرباء إضافية.
الثانية ذات قوة سالبة ، مما يعني أن لديها إلكترونًا إضافيًا أو إلكترونًا حرًا.

عندما تلتقي الشحنة الموجبة والشحنة السالبة ، يحاولان الجمع بينهما. ولكن للقيام بذلك ، يجب إطلاق الإلكترونيات الحرة على شكل فوتونات. عندما يتدفق التيار فوق أشباه الموصلات ، يزداد عدد الفوتونات بسرعة. يتم ضخ الضوء المتولد في كابل الألياف وسيتم استخدامه لإنتاج أشعة الليزر.

يتم توجيه ضوء المضخة في كابل الألياف

في الطبيعة ، ينتشر الضوء في كل الاتجاهات. للتركيز على الضوء في اتجاه واحد والحصول على أشعة الليزر ، يستخدم كابل الألياف مكونين أساسيين: قلب الألياف الضوئية وطبقة الأكياس.

نواة الألياف الضوئية هي المكان الذي ينتشر فيه الضوء. إنه مصنوع من زجاج الكوارتز وهو الجزء الوحيد من الكبل الذي يحتوي على عناصر أرضية نادرة.
طبقة الكيس عبارة عن مادة لتغليف قلب الألياف. عندما يتم إطلاق الضوء على الكيس، فإنه ينعكس على قلب الألياف. حدث هذا لأن طبقة التغليف قدمت انعكاسًا كاملاً.

يحدث الانعكاس الداخلي لأن معامل انكسار طبقة الحزمة أقل من معامل انكسار النواة. في الطبيعة، غالبًا ما نرى تأثيرات مماثلة، على سبيل المثال، عندما تلاحظ كائنات تحت الماء، فإنها سوف تتشوه. إنه دقيق لأنه عندما ينتشر الضوء من الهواء إلى الماء، يواجه الضوء مؤشرات انكسار مختلفة ويغير اتجاهه. وينطبق هذا أيضًا على انتقال الضوء من القلب إلى الكيس، لكن التغييرات في الاتجاه سوف تنعكس.
وبدون الكيس، سوف ينتشر الضوء ويترك النواة في كل الاتجاهات. ومع ذلك، بسبب معامل الانكسار لطبقة الكيس، يتم الاحتفاظ بالضوء في قلب الألياف ويستمر في طريقه.

يتم تكبير الضوء في تجويف الليزر

عندما يمر ضوء المضخة عبر كابل الألياف، فإنه يدخل أخيرًا إلى تجويف الليزر - منطقة صغيرة من الكابل، فقط ضوء ذو طول موجي محدد. الألياف "مختلطة" في هذه المنطقة لأنها تمزج الأتربة النادرة.
عندما تتفاعل جزيئات الألياف المخدرة مع الضوء، ترتفع إلكتروناتها إلى مستويات طاقة أعلى. وعندما تعود إلى حالتها الأساسية، فإنها تطلق طاقة على شكل فوتونات أو ضوء. وتسمى هذه الظواهر أيضًا "التحفيز الإلكتروني" أو "الاسترخاء الإلكتروني".
يعمل تجويف الليزر أيضًا كرنين ، وهو عبارة عن ضوء ذهابًا وإيابًا بين ما يسمى "شبكة الألياف الضوئية في براغ". هذا يؤدي إلى "ضوء الإشعاع الموسع" أو الليزر. باختصار ، هذا هو المكان الذي يتم فيه تشكيل شعاع الليزر. هناك نوعان من شبك براغ:

تم استخدام الأول كمرآة لتعكس الضوء إلى التجويف.
أما الثاني فيستخدم كعاكس انتقائي، حيث يسمح لبعض الضوء بالخروج من التجويف، ولكنه يعكس الضوء المتبقي إلى التجويف

يحدث هذا على النحو التالي: عندما يضرب الفوتون جسيمات محفزة أخرى، تقوم هذه الجسيمات أيضًا بتحرير الفوتون؛ نظرًا لأن شبكة براغ تعكس الفوتون إلى داخل التجويف، ويتم إرسال المزيد من ضوء المضخة إلى التجويف، يتم تحرير عدد الفهارس من الفوتون. بسبب هذه الإثارة للإشعاع، يتم توليد الليزر.

الليزر الذي يولد طول موجي محدد

يختلف الطول الموجي الناتج عن تعاطي المنشطات وفقًا للعنصر المخدر في تجويف الليزر. هذا مهم للغاية لأنه يتم استخدام أطوال موجية مختلفة لتطبيقات مختلفة. على سبيل المثال ، يتم إنشاء طول موجي يبلغ 1064 نانومتر عن طريق خلط ألياف الليزر ، والتي تُستخدم في الوسم بالليزر والتنظيف بالليزر.
ستنتج عناصر المنشطات المختلفة أطوال موجية مختلفة لأن جزيئات معينة ستطلق فوتونات معينة. لذلك ، فإن الفوتونات المنتجة في تجويف الليزر لها نفس الطول الموجي. وهذا ما يفسر سبب إنتاج كل نوع من أنواع ليزر الألياف طولًا موجيًا محددًا - وهذا الطول الموجي فقط.

شعاع الليزر الجراحة التجميلية والافراج عنها

يشكل الفوتون الذي يترك تجويف الرنين شعاعًا من شعاع الليزر. نظرًا لخصائص التوجيه البصري للألياف ، فإن دقة شعاع الليزر جيدة جدًا (أو مستقيمة).

لجعل شعاع الليزر ذو شكل مثالي، يمكن لجهاز AccTek Laser اختيار مكونات مختلفة، مثل العدسات والأشعة وفقًا لمتطلبات العميل. يعتبر التركيز القصير أكثر ملاءمة لتطبيقات الليزر (أي المنحوتات بالليزر ومعالجة النسيج بالليزر)، مما يسهل علينا تركيز المزيد من الطاقة في منطقة واحدة للحصول على أشكال انكماش ليزر أكثر عدوانية.

ما هو مبدأ عمل آلة القطع بليزر الألياف الضوئية؟

باختصار، آلة القطع بليزر الألياف الضوئية هي عملية قطع بالليزر باستخدام مواد قطع مولد الليزر الضوئي. يمكنها إجراء قطع دقيق وعالي الجودة للمواد المختلفة. على الرغم من أن المبادئ الأساسية لآلات القطع بليزر الألياف الضوئية هي نفس مبادئ العمل المستخدمة في آلات القطع بالليزر الأخرى، إلا أن الاختلاف الرئيسي هو كيفية نقل الطاقة وتركيزها على قطعة العمل.
أعط شعاعًا عالي التركيز من خلال مولد ليزر الألياف. بعد ذلك ، يتم توجيه شعاع الليزر إلى المادة المقطوعة من خلال التركيز على العدسة. سيولد شعاع الليزر البؤري مصدر حرارة صغيرًا وقويًا. بعد محاذاة سطح المادة ، يمكن أن تذوب وتبخر المواد بسرعة لتحقيق قطع عالي الدقة.
تشمل المكونات المهمة الأخرى للآلة التحكم في نظام برمجياتها والمكونات التي توجه وتدعم مواد القطع. بالإضافة إلى الألياف الضوئية ماكينات القطع بالليزر يمكن تجهيزها بالعديد من الأحجام المختلفة ورؤوس قطع التيار الكهربائي. وفقًا لاحتياجاتك الخاصة وآلات القطع بالليزر المخصصة ، يمكن تحقيق الأداء والتأثير المتوقعين.

لخص

بالنسبة للشركات التي ترغب في الاستثمار في القطع بالليزر أو تحتاج إلى خدمات القطع بالليزر ، فإن فهم عملية عمل آلات قطع الألياف الضوئية بالليزر سيوفر لك الكثير من المساعدة لتجنب الطريقة الخاطئة لتشغيل الآلات ، مما يقلل من وقت الإغلاق في وقت الإغلاق ، وتقليل وقت الاغلاق اسعى جاهدا لمزيد من الوقت والأرباح لعملك. AccTek Laser لديها مجموعة من المنتجات بدءًا من آلات القطع بليزر الألياف الصغيرة والكبيرة، وهي مناسبة لقطع الألواح والأنابيب المعدنية الخاصة بك. إذا كنت تبحث عن آلات لتطبيقات خاصة، فيمكن أيضًا تجهيز AccTek Laser بالمكونات المناسبة وفقًا لمتطلبات العملاء لتحقيق حلول مخصصة.

معدات الليزر

معلومات الاتصال

احصل على حلول الليزر