Vláknový laserový řezací stroj – Jak to funguje?

V posledních letech se díky neustálému vývoji a pokroku technologie vláknového laseru stala také efektivnější přeměna energie řezání laserem s optickými vlákny. Tato metoda řezání poskytuje výhody jiných metod řezání, které nelze získat. Řezání vláknovým laserem může zpracovávat kovové desky rychleji a levněji než jakákoli jiná technologie řezání, což poskytuje bezprecedentní rychlost a přesnost pro kovovýrobu.
Řezání vláknovým laserem zní velmi složitě. Skutečné použití ale není složité. Jak to tedy funguje? Pokračujte ve čtení a pochopení pracovních principů a dalších informací o laserovém řezacím stroji s optickými vlákny.

Definice řezání optickým vláknem laserem

Řezání vláknovým laserem využívá pevný laser k roztavení a proniknutí kovu, čímž se dosáhne přesného a účinného řezání. Laserovým médiem této technologie je optické vlákno, nikoli plyn nebo krystal, takže vláknový laser je řezán. Laser je koncentrované světlo a optické vlákno je „médium aktivního zisku“, které může zvýšit výkon laseru.
Řezání vláknovým laserem je metoda tepelného řezání založená na zaostřených vysokovýkonných laserových paprskech jako hlavním tepelném zdroji. Laserový generátor s optickým vláknem využívá vysoce výkonné komponenty optických vláken k přenosu silného světelného paprsku. Laserový paprsek se zaměřuje na oblast a materiál se rychle roztaví a odpaří. Vláknový laserový řezací stroj může řezat většinu různých materiálů s největší tloušťkou v závislosti na funkci zařízení.

Jak funguje generátor vláknového laseru?

Klíčovými součástmi vláknového laserového řezacího stroje jsou laserové generátory s optickými vlákny a laserový generátor se skládá ze zesilovacího média, optické rezonanční dutiny a zdroje čerpadla.
Optická rezonanční dutina se skládá ze dvou reflektorů. Odráží laserový paprsek tam a zpět skrz zesilovací médium, zvětšuje laserovou energii a přenáší ji do řezací hlavy řízené CNC, aby poháněla řezací hlavu pro řezání kovových plátů různých tlouštěk. Níže je uveden způsob použití jednotlivých komponent k provedení této operace:

Světlo vzniká v laserové diodě

Laserová dioda převádí elektrickou energii na fotony (nebo světlo) a poté ji pumpuje do optického kabelu. Proto se jim také říká „zdroje čerpadel“. Pro generování světla používá dioda dva polovodiče s různým nábojem:

První přináší kladnou elektřinu, což znamená, že potřebuje elektřinu navíc.
Druhý se zápornou mocností, což znamená, že má další elektron nebo volný elektron.

Když se kladný a záporný náboj setkají, snaží se je spojit. K tomu ale musí být uvolněna volná elektronika ve formě fotonů. Když proud teče přes polovodič, počet fotonů se rychle zvyšuje. Generované světlo je čerpáno do optického kabelu a bude použito k produkci laserových paprsků.

Světlo čerpadla je vedeno v optickém kabelu

V přírodě se světlo šíří všemi směry. Pro zaostření na světlo v jednom směru a získání laserových paprsků používá vláknový kabel dvě základní součásti: jádro optického vlákna a vrstvu vaku.

Jádro optického vlákna je místo, kde se šíří světlo. Je vyroben z křemenného skla a jako jediná část kabelu obsahuje prvky vzácných zemin.
Taštičková vrstva je materiál pro obalování vláknitého jádra. Když světlo dopadá na sáček, odráží se k jádru vlákna. Stalo se to proto, že obalová vrstva poskytovala plný odraz.

K vnitřnímu odrazu dochází, protože index lomu obalové vrstvy je nižší než index lomu jádra. V přírodě často vidíme podobné efekty, například když budete pozorovat podvodní objekty, dojde k jejich deformaci. Je to přesné, protože když se světlo šíří ze vzduchu do vody, světlo se setkává s různými indexy lomu a mění směr. To platí i pro přenos světla z jádra do vaku, ale změny směru se projeví.
Bez sáčku se světlo rozšíří a opustí jádro všemi směry. Díky indexu lomu sáčkové vrstvy se však světlo udržuje v jádru vlákna a pokračuje ve své dráze.

Světlo se zvětšuje v dutině laseru

Když světlo pumpy prochází vláknovým kabelem, nakonec vstoupí do dutiny laseru - malá oblast kabelu, pouze světlo specifické vlnové délky. Vláknina je v této oblasti „přimíchána“, protože se v ní mísí vzácné zeminy.
Když částice dopovaného vlákna interagovaly se světlem, jejich elektrony vzrostly na vyšší energetické hladiny. Když se vrátí do základního stavu, uvolňují energii ve formě fotonů nebo světla. Tyto jevy se také nazývají „elektronická stimulace“ nebo „elektronická relaxace“.
Dutina laseru funguje také jako rezonance a je svítí tam a zpět mezi tzv. „pražskou mřížkou optického vlákna“. To vede k „zvětšenému záření světla“ nebo laseru. Stručně řečeno, zde se tvoří laserový paprsek. Existují dva typy pražské mříže:

První byl použit jako zrcadlo k odrazu světla do dutiny.
Druhý se používá jako selektivní reflektor, který umožňuje, aby část světla opustila dutinu, ale odrážela zbývající světlo do dutiny

To se děje takto: když foton narazí na jiné stimulační částice, tyto částice také uvolní foton; protože pražská mřížka odráží foton do dutiny a do dutiny je posíláno více světla čerpadla, počet indexů se uvolňuje Photon. Díky tomuto vzrušení záření vzniká laser.

Laser, který generuje specifickou vlnovou délku

Vlnová délka generovaná dotovaným vláknem se mění podle dopovaného prvku dutiny laseru. To je velmi důležité, protože pro různé aplikace se používají různé vlnové délky. Například směšovacím vláknovým laserem se generuje vlnová délka 1064 nm, která se používá pro laserové značení a laserové čištění.
Různé dopingové prvky budou produkovat různé vlnové délky, protože specifické částice uvolňují specifické fotony. Proto mají fotony produkované v dutině laseru stejnou vlnovou délku. To vysvětluje, proč každý typ vláknového laseru produkuje specifickou vlnovou délku – a pouze tuto vlnovou délku.

Laserová plastická chirurgie a uvolnění

Foton, který opouští rezonanční dutinu, tvoří paprsek laserového paprsku. Vzhledem k charakteristikám optického vedení vlákna je přesnost laserového paprsku velmi dobrá (nebo přímá).

Aby měl laserový paprsek ideální tvar, může AccTek Laser zvolit různé komponenty, jako jsou čočky a paprsky podle požadavků zákazníka. Krátké ostření je vhodnější pro laserové aplikace (tj. laserové řezby a laserové zpracování textur), což nám umožňuje soustředit více energie do jedné oblasti pro agresivnější formy laserové deflace.

Jaký je pracovní princip laserového řezacího stroje s optickými vlákny?

Stručně řečeno, laserový řezací stroj s optickými vlákny je proces řezání laserem využívající řezací materiál s optickým laserovým generátorem. Dokáže provádět přesné a kvalitní řezání různých materiálů. Ačkoli základní principy laserových řezacích strojů s optickými vlákny jsou stejné jako pracovní principy používané v jiných laserových řezacích strojích, hlavním rozdílem je, jak je energie přenášena a zaměřena na obrobek.
Vysílejte paprsek s vysokým zaostřením přes generátor vláknového laseru. Poté je laserový paprsek veden na řezaný materiál zaostřením na čočku. Zaostřovací laserový paprsek vytvoří malý a silný zdroj tepla. Poté, co je povrch materiálu zarovnán, může rychle roztavit a odpařit materiál pro dosažení vysoce přesného řezání.
Mezi další důležité součásti stroje patří ovládání jeho softwarového systému a komponenty, které vedou a podporují řezné materiály. Navíc optické vlákno laserové řezací stroje mohou být vybaveny mnoha různými velikostmi a řezacími hlavami. Podle vašich specifických potřeb a přizpůsobených laserových řezacích strojů lze dosáhnout očekávaného výkonu a efektu.

Shrnout

Pro společnosti, které chtějí investovat do laserového řezání nebo potřebují služby laserového řezání, vám pochopení pracovního procesu laserových řezacích strojů s optickými vlákny přinese velkou pomoc, aby se vyhnuli nesprávnému způsobu ovládání strojů, zkrátili dobu odstávky a dobu odstavení, a zkrácení doby odstávky Usilujte o více času a zisků pro své podnikání. AccTek Laser má kombinaci produktového portfolia od malých až po velké vláknové laserové řezací stroje, které jsou vhodné pro řezání vašich plechů a trubek. Pokud hledáte stroje pro speciální aplikace, AccTek Laser může být také vybaven vhodnými komponenty podle požadavků zákazníka pro dosažení přizpůsobených řešení.

Laserové zařízení

Kontaktní informace

Získejte laserová řešení