Lasersko rezanje bakra, aluminija in njihovih zlitin
Med laserskim rezanjem laser z visoko energijsko gostoto fokusira leča za fokusiranje in obseva obdelovanec. Del svetlobne energije se absorbira, drugi del svetlobne energije pa odbije obdelovanec. Odbiti laser se vrne v notranjost laserja vzdolž optične poti v času vpada, kar bo povzročilo nestabilnost moči laserja in celo poškodovalo laser. Lasersko rezanje je prekinjeno in normalne obdelave ni mogoče izvesti.
Tako baker kot aluminij imata značilnosti visoke odbojnosti, izjemno nizke laserske absorpcije in dobre toplotne prevodnosti. Zato se pri laserskem obsevanju tovrstnega materiala absorbira le majhen del energije, večina energije pa se odbije nazaj. Hkrati bo hitro prenašal toploto obsevanega dela v okolico. Zaradi tega je lasersko rezanje bakra, aluminija in njihovih zlitin izjemno težko ali celo onemogočeno.
Stopnja laserske absorpcije različnih valovnih dolžin je različna
Čeprav je absorpcija bakra, aluminija in njunih zlitin za laser zelo nizka, je dobro to, da se s spremembo valovne dolžine laserja spreminja tudi absorpcija. Glede na raziskave absorpcije materialov pod obsevanjem laserjev z različnimi valovnimi dolžinami je mogoče ugotoviti, da imajo bakreni aluminijevi materiali najmanjšo absorpcijo laserjev v bližini valovne dolžine 10 mikronov, torej laser z ogljikovim dioksidom z valovno dolžino 10,6 mikronov. ni primeren za rezanje takšnih materialov, kar bo povzročilo nizko kakovost rezanja in poškodbe samega laserja. Pravzaprav je večina visokozmogljivih laserskih ogledal z ogljikovim dioksidom izdelanih iz bakra na podlagi tega principa.
Ko je valovna dolžina laserja okoli 355 nm in 532 nm, bo absorpcija bakra in aluminija znatno višja. Vendar pa je zaradi nizke moči te vrste laserja hitrost laserskega rezanja majhna in debelih materialov ni mogoče obdelati. Tudi pri obdelavi izjemno tanke bakrene in aluminijaste folije je učinek obdelave dober, vendar so tudi stroški visoki.
Šele ko je valovna dolžina laserja okoli 1070 nm, ni samo stopnja absorpcije bakra in aluminija visoka, ampak je tudi izhodna moč laserja z vlakni velika. Je idealen laserski trak za rezanje bakrenih in aluminijastih materialov. Poleg tega laser z vlakni ne potrebuje vzdrževanja, ima visoko učinkovitost fotoelektrične pretvorbe in razmeroma varčuje z energijo, zato je postal najboljša izbira za lasersko rezanje bakra in aluminijevih zlitin.
Prednosti in varnostni ukrepi laserskega rezanja bakra in aluminija z vlakni
Pri uporabi laserja z vlakni za rezanje materialov iz bakra, aluminija in njihovih zlitin ima prednosti visoke hitrosti obdelave, majhne obremenitve galvanometra, hitrega vrtenja in visoke učinkovitosti pri obdelavi kompleksne grafike; Lahko realizira obdelavo zvitka v zvitek in spletno obdelavo materialov; Rob obdelanega obdelovanca je raven in toplotno prizadeto območje je zelo majhno; Fleksibilno obdelavo je mogoče realizirati in slog rezanja je mogoče preprosto spremeniti s spreminjanjem grafike obdelave; Porabi manj električne energije in ne potrebuje drugega potrošnega materiala.
Kar zadeva problem poškodb laserja, ki ga povzroči odbit laser, ki se vrača k laserju v nasprotni smeri vpadne optične poti, lahko uporabimo naslednje metode: najprej izberite laser s funkcijo proti odsevu. Ko se laser odbije nazaj v laser, se energija absorbira, da prepreči vstop v laserski resonator in tako zaščiti normalno delovanje laserja. Drugi je sprejeti posebno tehnologijo, ki preprečuje vračanje laserja k laserju po optični poti. Končno se lahko uporabijo posebni postopki za povečanje stopnje absorpcije materialov in pospešitev procesa laserskega perforiranja in laserskega rezanja.