Tăierea cu laser a cuprului, aluminiului și aliajelor acestora
În timpul tăierii cu laser, laserul cu densitate mare de energie este focalizat de lentila de focalizare și iradiază pe piesa de prelucrat. O parte din energia luminoasă este absorbită, iar cealaltă parte a energiei luminoase este reflectată de piesa de prelucrat. Laserul reflectat revine în interiorul laserului de-a lungul căii optice în momentul incidenței, ceea ce va cauza instabilitatea de putere a laserului și chiar va deteriora laserul. Tăierea cu laser este întreruptă și procesarea normală nu poate fi efectuată.
Atât cuprul, cât și aluminiul au caracteristicile de reflectivitate ridicată, absorbție laser extrem de scăzută și conductivitate termică bună. Prin urmare, atunci când laserul iradiază acest tip de material, doar o mică parte din energie este absorbită, iar cea mai mare parte a energiei va fi reflectată înapoi. În același timp, va transfera rapid căldura părții iradiate în jur. Acest lucru face ca tăierea cu laser a cuprului, aluminiului și aliajelor acestora să fie extrem de dificilă sau chiar imposibilă.
Gradul de absorbție al laserului cu lungime de undă diferită este diferit
Deși absorbtivitatea cuprului, aluminiului și aliajelor lor la laser este foarte scăzută, lucrul bun este că, odată cu schimbarea lungimii de undă laser, se va schimba și absorbtivitatea. Conform cercetărilor privind absorbția materialelor sub iradierea laserelor cu lungimi de undă diferite, se poate constata că materialele cupru-aluminiu au cea mai scăzută absorbție a laserelor în apropierea lungimii de undă de 10 microni, deci laserul cu dioxid de carbon cu lungimea de undă de 10,6 microni nu este potrivit pentru tăierea unor astfel de materiale, ceea ce va duce la o calitate scăzută a tăierii și la deteriorarea laserului în sine. De fapt, majoritatea oglinzilor laser cu dioxid de carbon de mare putere sunt fabricate din cupru pe baza acestui principiu.
Când lungimea de undă a laserului este de aproximativ 355 nm și 532 nm, absorbtivitatea cuprului și aluminiului va fi semnificativ mai mare. Cu toate acestea, din cauza puterii reduse a acestui tip de laser, viteza de tăiere cu laser este mică și materialele groase nu pot fi procesate. Chiar și pentru prelucrarea foliei de cupru extrem de subțiri și a foliei de aluminiu, efectul de prelucrare este bun, dar costul este și mare.
Numai când lungimea de undă a laserului este de aproximativ 1070 nm, nu numai rata de absorbție a cuprului și aluminiului este mare, ci și puterea de ieșire a laserului cu fibră este mare. Este o bandă laser ideală pentru tăierea materialelor din cupru și aluminiu. Mai mult decât atât, laserul cu fibră nu necesită întreținere, cu eficiență ridicată de conversie fotoelectrică și relativ economie de energie, astfel încât a devenit cea mai bună alegere pentru tăierea cu laser a aliajelor de cupru și aluminiu.
Avantajele și precauțiile tăierii cu laser cu fibră a cuprului și aluminiului
Când utilizați laser cu fibră pentru a tăia cuprul, aluminiul și materialele din aliaje ale acestora, acesta are avantajele vitezei rapide de procesare, încărcăturii ușoare pe galvanometru, rotație rapidă și eficiență ridicată în procesarea graficelor complexe; Poate realiza procesarea roll-to-roll și procesarea online a materialelor; Marginea piesei prelucrate este plată, iar zona afectată de căldură este foarte mică; Prelucrarea flexibilă poate fi realizată, iar stilul de tăiere poate fi schimbat cu ușurință prin schimbarea graficii de prelucrare; Consumă mai puțină energie electrică și nu are nevoie de alte consumabile.
În ceea ce privește problema deteriorării laserului cauzată de revenirea laserului reflectat la laser în direcția opusă căii optice incidente, pot fi utilizate următoarele metode: mai întâi, selectați laserul cu funcție antireflexie. Când laserul este reflectat înapoi la laser, energia va fi absorbită pentru a preveni intrarea acestuia în rezonatorul laser, astfel încât să protejeze funcționarea normală a laserului. Al doilea este adoptarea unei tehnologii speciale pentru a preveni întoarcerea laserului la laser de-a lungul căii optice. În cele din urmă, procesele speciale pot fi utilizate pentru a crește rata de absorbție a materialelor și pentru a accelera procesul de perforare și tăiere cu laser.