Kuparin, alumiinin ja niiden seosten laserleikkaus
Laserleikkauksen aikana korkean energiatiheyden omaava laser tarkennetaan tarkennuslinssillä ja säteilytetään työkappaleeseen. Osa valoenergiasta absorboituu ja toinen osa valoenergiasta heijastuu työkappaleeseen. Heijastunut laser palaa laserin sisäpuolelle optista polkua pitkin osumishetkellä, mikä aiheuttaa laserin tehon epävakauden ja jopa vahingoittaa laseria. Laserleikkaus keskeytyy eikä normaalia käsittelyä voida suorittaa.
Sekä kuparilla että alumiinilla on korkea heijastavuus, erittäin alhainen laserabsorptio ja hyvä lämmönjohtavuus. Siksi, kun laser säteilyttää tällaista materiaalia, vain pieni osa energiasta absorboituu ja suurin osa energiasta heijastuu takaisin. Samalla se siirtää nopeasti säteilytetyn osan lämmön ympäristöön. Tämä tekee kuparin, alumiinin ja niiden seosten laserleikkauksesta erittäin vaikeaa tai jopa mahdotonta.
Eri aallonpituuksien laserabsorptioaste on erilainen
Vaikka kuparin, alumiinin ja niiden seosten absorptiokyky laserille on erittäin alhainen, on hyvä asia, että laserin aallonpituuden muuttuessa myös absorptiokyky muuttuu. Eri aallonpituuksilla olevien lasereiden säteilytyksen alaisen materiaalien absorptiokyvyn tutkimuksen mukaan kuparialumiinimateriaaleilla on alhaisin absorptiokyky lasereista lähellä 10 mikronin aallonpituutta, joten hiilidioksidilaserilla, jonka aallonpituus on 10,6 mikronia ei sovellu tällaisten materiaalien leikkaamiseen, mikä heikentää leikkauslaatua ja vahingoittaa itse laseria. Itse asiassa useimmat suuritehoiset hiilidioksidilaserpeilit on valmistettu kuparista tällä periaatteella.
Kun laserin aallonpituus on noin 355 nm ja 532 nm, kuparin ja alumiinin absorptiokyky on huomattavasti suurempi. Tämän tyyppisen laserin alhaisen tehon vuoksi laserleikkausnopeus on kuitenkin alhainen eikä paksuja materiaaleja voida käsitellä. Jopa erittäin ohuen kuparifolion ja alumiinifolion käsittelyssä prosessointivaikutus on hyvä, mutta kustannukset ovat myös korkeat.
Vain kun laserin aallonpituus on noin 1070 nm, ei vain kuparin ja alumiinin absorptionopeus ole korkea, vaan myös kuitulaserin lähtöteho on suuri. Se on ihanteellinen lasernauha kupari- ja alumiinimateriaalien leikkaamiseen. Lisäksi kuitulaser ei tarvitse huoltoa, sillä on korkea valosähköinen muunnostehokkuus ja suhteellisen energiansäästö, joten siitä on tullut paras valinta kuparin ja alumiiniseosten laserleikkaukseen.
Kuparin ja alumiinin kuitulaserleikkauksen edut ja varotoimet
Käytettäessä kuitulaseria kuparin, alumiinin ja niiden seosmateriaalien leikkaamiseen, sen etuna on nopea käsittelynopeus, kevyt galvanometrin kuormitus, nopea pyöriminen ja korkea tehokkuus monimutkaisen grafiikan käsittelyssä; Se voi toteuttaa rullalta rullalle prosessoinnin ja materiaalien online-käsittelyn; Käsitellyn työkappaleen reuna on tasainen ja lämmön vaikutusalue on hyvin pieni; Joustava koneistus voidaan toteuttaa ja leikkaustyyliä voidaan helposti muuttaa muuttamalla työstögrafiikkaa; Se kuluttaa vähemmän sähköä eikä tarvitse muita kulutusosia.
Mitä tulee laservaurioon, jonka aiheuttaa heijastuneen laserin palaaminen laseriin tulevan optisen polun vastakkaiseen suuntaan, voidaan käyttää seuraavia menetelmiä: valitse ensin laser heijastuksenestotoiminnolla. Kun laser heijastuu takaisin laseriin, energia absorboituu, jotta se ei pääse laserresonaattoriin, mikä suojaa laserin normaalia toimintaa. Toinen on erikoisteknologian ottaminen käyttöön estämään laseria palaamasta laseriin optista polkua pitkin. Lopuksi erikoisprosesseilla voidaan lisätä materiaalien absorptionopeutta ja nopeuttaa laserrei'itys- ja laserleikkausprosessia.