1.概述目前用于切割领域的激光主要为CO2激光和光纤激光。CO2激光是CO2气体在高频高压下受激发,产生频率为10.6μm的激光,经过谐振腔的偏振镜后沿铜镜反射聚焦而进行切割的。光纤激光是采用多个多模泵浦二极管并行设置作为激光源,产生频率为10.6μm的激光,通过分支在谐振腔调整后耦合进单根光纤,形成功率较高的激光。2.CO2激光切割与光纤激光切割工艺比较(1)激光结构对比CO2激光发生器体积较大,传输介质为空气,光路直线传播完全依靠反射镜,光路衰减快、要求高,能量损失较大,光电转化率低,为10%,如图1所示。一般都根据被切割材料的不同,激光切割机的功率。天津国产CO2激光切割机价格
对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。采用CO2激光器,各种材料的激光切割性能见表2。⑹缺点激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,而且随着工件厚度的增加,切割速度明显下降。激光切割设备费用高,一次性投资大。激光切割主要特性切缝窄工件变形小激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度。这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分,材料很快加热至汽化程度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。切边受热影响很小,基本没有工件变形。切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助汽体。钢切割时利用氧作为辅助汽体与熔融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气,棉、纸等易燃材料切割使用惰性汽体。进入喷嘴的辅助汽体还能冷却聚焦透镜,防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。大多数有机与无机材料都可以用激光切割。在工业制造系统占有份量很重的金属加工业。天津国内CO2激光切割机批发厂家被照射出的材料迅速熔化、气化、烧蚀或达到燃点。
CO2激光器的故障CO2激光器是光、机、电一体化结构,1)无激光输出这是CO2激光器在使用中出现频率比较高的故障,应从三个方面进行故障分析和检查。首先检查高压供电电路,因该机的直流高压电源高达到24kV。利用面板上的开关旋钮、指示灯及相应的电压表对故障进行分析判断。在断电的情况下测量高压供电电路是否有断路,确认高压变压器本身是否正常,对负责调整输出电压的可控硅及其触发电路进行测量、检查,在通电情况下用量程大于30kV的高压表测量直流高压电路输出的电压数值。其次检查光路仔细观察导光臂固定座的中心轴与CO2激光管的中心轴是否重合(应重合),CO2激光管的固定卡环是否松脱;激光管输出侧的平凸镜位置是否正常,输出窗是否清洁。检查激光管,如激光管放电正常,但无激光输出,可能是激光管两端腔片损坏或输出窗被遮盖。激光管有不正常的放电,无激光输出,可能是激光管中阳极或阴极损坏,或管中的工作气体被杂质气体所污染。激光管无放电,也无激光输出,则可能是阴极损坏或老化而不能发射电子,阴极或阳极引线封结处玻璃炸裂或激光管两端腔片粘结处漏气,空气进入激光管,从而激光管无法放电。
由于当前激光加工,重要的开发应用仍然是金属材料加工,自2010年以来的光纤激光器在国内外掀起了热潮,特别是在金属加工上取代部分CO2切割的市场。这给一些人带来很大的误导:那就是CO2激光器过时了,作用不大了。其实这种想法是大错特错的。CO2激光器作为技术成熟、稳定可靠的光源类型,在工艺开发上也是非常成熟的,即便是,在欧洲、美国仍然看到CO2激光的许多应用。许多天然和合成材料在CO2激光器跨越的9-12μm光谱范围内具有强的特征吸收,所以在材料处理和光谱分析中有许多机会。CO2激光器的的光束属性决定了其仍然会有独特的应用潜力。本文主要介绍CO2的几种常见应用。激光切割可以达到更高的温度,更高的精度,更高的效率。
(3)切割效能对比切割速度、穿孔效率、断面质量等方面构成激光切割效能,是评价激光机器的关键综合指标。光纤激光器切割薄板有优势,尤其是厚度3mm以下优势更明显,相对于CO2激光,最大切割速度比值可大4:1;而6mm是两种激光优势互换的临界厚度。切割厚度>6mm的板材,光纤激光无优势。随着厚度的增加,CO2激光渐显优势,但并不明显。图3为不同材料的切割速度。激光束在工件开始切割前,需要穿透工件。光纤激光的穿孔时间明显要比CO2激光长。以3kW光纤激光和CO2激光为例,对于8mm的碳钢,后者比前者少1s;10mm时,后者少2s;随着厚度的增加,CO2激光在穿孔2000次、每次穿孔差3s计算,则每天穿孔时间差为6000s,约合1.7h。高精密CO2激光切割机以其独特的操作简便、自动化作业、加工精细、切割多样化、切割不变形等优点。广东什么是CO2激光切割机设备
高精密激光切割机主要用于非金属薄膜材料的高精度切割。天津国产CO2激光切割机价格
光纤激光采用多组多模泵浦二极管并行设置为激光源,产生的激光由光纤传输,光束封闭于光纤内“曲线传播”,不受外界环境影响,光电转化率高,可达25%以上,如图2所示。(2)切割材料对比CO2激光可切割碳钢、不锈钢、铝合金及非金属材料,但不能切割铜材。对于CO2激光来说,铜材属于高反射性材料,10.6μm频率激光几乎全部被反射而不被吸收,反射光返回激光器,造成危害。光纤激光可切割碳钢、不锈钢、铝合金及铜材,但不能切割非金属材料,包括木材、塑料、皮革等。对于表面有覆盖层的材料也不能切割,如普通覆膜不锈钢、有防锈的特种钢板等。天津国产CO2激光切割机价格