Máquina cortadora por láser de fibra: ¿cómo funciona?

En los últimos años, debido al continuo desarrollo y progreso de la tecnología láser de fibra, la conversión de energía del corte por láser de fibra óptica también se ha vuelto más eficiente. Este método de corte proporciona los beneficios de otros métodos de corte que no se pueden obtener. El corte por láser de fibra puede procesar placas de metal de forma más rápida y económica que cualquier otra tecnología de corte, proporcionando una velocidad y precisión sin precedentes para la industria de fabricación de metales.
Corte por láser de fibra suena muy complicado. Pero el uso real no es complicado. Entonces, ¿cómo funciona? Continúe leyendo y entendiendo los principios de funcionamiento y más información sobre la máquina de corte por láser de fibra óptica.

Definición de corte por láser de fibra óptica

El corte por láser de fibra utiliza un láser sólido para fundir y penetrar el metal, logrando así un corte preciso y eficiente. El medio láser de esta tecnología es la fibra óptica, no un gas o cristal, por lo que se corta el láser de fibra. El láser es una luz concentrada y la fibra óptica es un "medio de ganancia activa" que puede elevar el láser a un estado de mayor potencia.
El corte por láser de fibra es un método de corte térmico basado en rayos láser enfocados de alta potencia como fuente térmica principal. El generador de láser de fibra óptica utiliza componentes de fibra óptica de alta potencia para transmitir un fuerte haz de luz. El rayo láser se enfoca en el área y el material se derrite y evapora rápidamente. La máquina de corte por láser de fibra puede cortar la mayoría de los diferentes materiales de la mayoría de los espesores, según la función del dispositivo.

¿Cómo funciona el generador de láser de fibra?

Los componentes clave de la máquina de corte por láser de fibra son los generadores de láser de fibra óptica, y el generador de láser consta de un medio de ganancia, una cavidad de resonancia óptica y una fuente de bombeo.
La cavidad de resonancia óptica consta de dos reflectores. Refleja el rayo láser de un lado a otro a través del medio de ganancia, aumenta la energía del láser y la transmite al cabezal de corte controlado por CNC para impulsar el cabezal de corte para cortar las placas de metal con diferentes espesores. A continuación se muestra cómo se utiliza cada componente para realizar esta operación:

La luz se produce en el diodo láser.

El diodo láser convierte la energía eléctrica en fotones (o luz) y luego la bombea al cable de fibra. Por lo tanto, también se denominan “fuentes de bombeo”. Para generar luz, el diodo utiliza dos semiconductores con cargas diferentes:

El primero en traer electricidad positiva, lo que significa que necesita electricidad extra.
El segundo con potencia negativa, lo que significa que tiene un electrón adicional o un electrón libre.

Cuando la carga positiva y la carga negativa se encuentran, intentan combinarlas. Pero para hacer esto, se debe liberar electrónica libre en forma de fotones. Cuando la corriente fluye sobre un semiconductor, el número de fotones aumenta rápidamente. La luz generada se bombea al cable de fibra y se utilizará para producir rayos láser.

La luz de la bomba se guía por el cable de fibra

En la naturaleza, la luz se propaga en todas direcciones. Para enfocar la luz en una dirección y obtener rayos láser, el cable de fibra utiliza dos componentes básicos: núcleo de fibra óptica y capa de bolsa.

El núcleo de la fibra óptica es el lugar por donde se propaga la luz. Está hecho de vidrio de cuarzo y es la única parte del cable que contiene elementos de tierras raras.
La capa de bolsa es un material para envolver el núcleo de fibra. Cuando la luz se dispara a la bolsa, se refleja en el núcleo de fibra. Esto sucedió porque la capa de embalaje proporcionaba una reflexión total.

La reflexión interna se produce porque el índice de refracción de la capa del paquete es menor que el del núcleo. En la naturaleza, a menudo vemos efectos similares, por ejemplo, cuando observas objetos bajo el agua, estos se deforman. Es preciso porque cuando la luz se propaga del aire al agua, encuentra diferentes índices de refracción y cambia de dirección. Esto también es aplicable a la transmisión de luz desde el núcleo a la bolsa, pero los cambios en la dirección se reflejarán.
Sin la bolsa, la luz se difundirá y abandonará el núcleo en todas direcciones. Sin embargo, debido al índice de refracción de la capa de la bolsa, la luz se mantiene en el núcleo de la fibra y continúa su camino.

La luz aumenta en la cavidad del láser.

Cuando la luz de la bomba pasa a través del cable de fibra, finalmente ingresa a la cavidad del láser, una pequeña área del cable, solo la luz de una longitud de onda específica. La fibra se “mezcla” en esta zona porque mezcla tierras raras.
Cuando las partículas de fibra dopada interactuaron con la luz, sus electrones se elevaron a niveles de energía más altos. Cuando vuelven a su estado básico, liberan energía en forma de fotones o luz. Estos fenómenos también se denominan “estimulación electrónica” o “relajación electrónica”.
La cavidad del láser también actúa como un resonante, y es ligero de un lado a otro entre la llamada "rejilla de fibra óptica de Praga". Esto conduce a la "luz de radiación ampliada" o láser. En resumen, aquí es donde se forma el rayo láser. Hay dos tipos de rejilla de Praga:

El primero se utilizó como espejo para reflejar la luz hacia la cavidad.
El segundo se utiliza como reflector selectivo, permitiendo que parte de la luz salga de la cavidad, pero reflejando la luz restante hacia la cavidad.

Esto sucede así: cuando el fotón choca con otras partículas estímulo, estas partículas también liberan el fotón; Debido a que la rejilla de Praga refleja el fotón dentro de la cavidad y se envía más luz de bombeo a la cavidad, se libera el número de índices de fotones. Debido a esta excitación de la radiación, se genera un láser.

Láser que genera una longitud de onda específica.

La longitud de onda generada por la fibra dopante varía según el elemento dopado de la cavidad del láser. Esto es muy importante porque se utilizan diferentes longitudes de onda para diferentes aplicaciones. Por ejemplo, se genera una longitud de onda de 1064 nm al mezclar el láser de fibra, que se usa para el marcado y la limpieza con láser.
Diferentes elementos dopantes producirán diferentes longitudes de onda porque partículas específicas liberarán fotones específicos. Por lo tanto, los fotones producidos en la cavidad del láser tienen la misma longitud de onda. Esto explica por qué cada tipo de láser de fibra-fibra produce una longitud de onda específica, y solo esa longitud de onda.

Cirugía plástica y liberación con rayo láser.

El fotón que sale de la cavidad resonante forma un haz de un rayo láser. Debido a las características de guía óptica de la fibra, la precisión del rayo láser es muy buena (o recta).

Para que el rayo láser tenga una forma ideal, AccTek Laser puede elegir diferentes componentes, como lentes y haces, según los requisitos del cliente. El enfoque corto es más adecuado para aplicaciones láser (es decir, tallado con láser y procesamiento de texturas con láser), lo que nos facilita concentrar más energía en un área para formas de desinflado con láser más agresivas.

¿Cuál es el principio de funcionamiento de una máquina de corte por láser de fibra óptica?

En resumen, una máquina cortadora por láser de fibra óptica es un proceso de corte por láser que utiliza material de corte con generador de láser óptico. Puede realizar cortes precisos y de alta calidad de diversos materiales. Aunque los principios básicos de las máquinas de corte por láser de fibra óptica son los mismos que los principios de funcionamiento utilizados en otras máquinas de corte por láser, la principal diferencia es cómo se transmite y concentra la energía en la pieza de trabajo.
Proporcione un haz de alto enfoque a través del generador de láser de fibra. Luego, el rayo láser se guía hacia el material cortado enfocándose en la lente. El rayo láser de enfoque generará una fuente de calor pequeña y fuerte. Una vez que la superficie del material está alineada, puede derretirse y evaporarse rápidamente para lograr un corte de alta precisión.
Otros componentes importantes de la máquina incluyen el control de su sistema de software y los componentes que guían y soportan los materiales de corte. Además, la fibra óptica máquinas de corte por láser Se puede equipar con muchos tamaños y cabezales de corte de potencia diferentes. De acuerdo con sus necesidades específicas y máquinas de corte por láser personalizadas, se puede lograr el rendimiento y el efecto esperados.

Resumir

Para las empresas que desean invertir en corte por láser o necesitan servicios de corte por láser, comprender el proceso de trabajo de las máquinas de corte por láser de fibra óptica les brindará mucha ayuda para evitar la forma incorrecta de operar las máquinas, reduciendo el tiempo de apagado del tiempo, y reducir el tiempo de parada Esfuércese por obtener más tiempo y ganancias para su negocio. Láser AccTek tiene una combinación de cartera de productos, desde máquinas de corte por láser de fibra pequeñas hasta grandes, que es adecuada para cortar placas y tubos de metal. Si busca máquinas para aplicaciones especiales, AccTek Laser también puede equiparse con los componentes adecuados según los requisitos del cliente para lograr soluciones personalizadas.

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