為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來(lái)的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化,國(guó)內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些專門使用的裝置供用戶選用:(1)平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴(kuò)束處理,擴(kuò)束后的光束直徑變大,發(fā)散角變小,使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。(2)控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統(tǒng))的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點(diǎn)光斑直徑變大時(shí),自動(dòng)控制水壓改變聚焦曲率使焦點(diǎn)光斑直徑變小。CO2激光切割機(jī)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率。廣東教育CO2激光切割機(jī)原理
激光切割機(jī)主要由以下幾個(gè)主要部分組成:激光發(fā)生器:激光發(fā)生器是激光切割機(jī)的主要部件,用于產(chǎn)生高能量、高密度的激光束。常用的激光源包括光纖激光器、CO2激光器等。光學(xué)系統(tǒng):光學(xué)系統(tǒng)用于聚焦并引導(dǎo)激光束到切割位置。它通常包括準(zhǔn)直鏡、焦距鏡、鏡片等光學(xué)元件,通過(guò)光路調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)激光束的聚焦和精確定位。切割頭:切割頭是安裝在激光器上的一個(gè)組件,它包括焦距鏡、護(hù)罩和噴氣裝置。切割頭的主要功能是保護(hù)焦距鏡不受雜質(zhì)和熔融物的污染,并通過(guò)噴氣裝置提供輔助氣體,例如氮?dú)饣蜓鯕狻V東教育CO2激光切割機(jī)原理激光切割技術(shù)為農(nóng)業(yè)機(jī)械制造提供了高效解決方案。
此外脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)氣體種類、氣體壓力的切換及穿孔時(shí)間的控制。在采用脈沖穿孔的情況下,為了獲得高質(zhì)量的切口,從工件靜止時(shí)的脈沖穿孔到工件等速連續(xù)切割的過(guò)渡技術(shù)應(yīng)以重視。從理論上講通常可改變加速段的切割條件:如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等,但實(shí)際上由于時(shí)間太短改變以上條件的可能性不大。在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用改變激光平均功率的辦法比較現(xiàn)實(shí),具體方法有以下三種:(1)改變脈沖寬度;(2)改變脈沖頻率;(3)同時(shí)改變脈沖寬度和頻率。實(shí)際結(jié)果表明,第
表面處理可以采用噴涂、浸入或輥壓,不需要大量烘干時(shí)間。應(yīng)用陶瓷表面處理不會(huì)增加其它工藝步驟,因?yàn)橐恍╊愋偷耐坎疾襟E(通常是防飛濺層)對(duì)于已經(jīng)建立的CO2 加工工藝比較常見(jiàn)。另外,新工藝產(chǎn)生的殘余物活性更低,數(shù)量更少,只會(huì)消除飛濺問(wèn)題。以更高速度加工陶瓷基板更精細(xì)的形貌,在設(shè)計(jì)、性能和成本方面為電子工業(yè)帶來(lái)了優(yōu)點(diǎn)。光纖激光器可以幫助在可行的競(jìng)爭(zhēng)要求的重要標(biāo)準(zhǔn)之中達(dá)到更好平衡:通常是有效光學(xué)性能、工藝靈活性、高產(chǎn)量、長(zhǎng)時(shí)間系統(tǒng)正常運(yùn)行以及可靠性。對(duì)于這種情況,光纖激光器有助于確保達(dá)到以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的陶瓷加工性能水平。CO2激光切割機(jī)在模具制造行業(yè)具有重要作用。
關(guān)鍵技術(shù),CO2激光切割的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)。激光束的參數(shù)、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質(zhì)量。特別是對(duì)于切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):焦點(diǎn)位置控制技術(shù):激光切割的優(yōu)點(diǎn)之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與4/πd2成正比,所以焦點(diǎn)光斑直徑盡可能的小,以便產(chǎn)生一窄的切縫;同時(shí)焦點(diǎn)光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點(diǎn)光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割工業(yè)應(yīng)用中普遍采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實(shí)際焦點(diǎn)光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對(duì)于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內(nèi),即5mm左右。因此控制焦點(diǎn)相對(duì)于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點(diǎn)在表面上; 6mm的碳鋼,焦點(diǎn)在表面之上; 6mm的不銹鋼,焦點(diǎn)在表面之下。具體尺寸由實(shí)驗(yàn)確定。激光切割技術(shù)為新能源、新材料領(lǐng)域提供了有力支持。廣東教育CO2激光切割機(jī)原理
CO2激光切割機(jī)能實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜圖形的切割,滿足個(gè)性化定制需求。廣東教育CO2激光切割機(jī)原理
二氧化碳激光器是氣體分子激光器,工作物質(zhì)是CO2氣體,輔助氣體有氮?dú)夂狻㈦瘹夂蜌錃獾龋捎谶@種激光器能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)25%,故常做高功率輸出的激光器,二氧化碳激光器波長(zhǎng)10.6微米,是不可能看見(jiàn)的紅外光,穩(wěn)定性較好,得到普遍應(yīng)用。在CO2激光器的放電管內(nèi)充有CO2、N2、He等混合氣體,其配比和總氣壓可以在一定范圍內(nèi)變化(一般是: CO2:N2:He=1:0.5:2.5總氣壓為1066.58pa).任何分子都有三種不同的運(yùn)動(dòng)形式,一是分子里的電子運(yùn)動(dòng),決定著電子能態(tài),二是分子里的原子振動(dòng),既原子圍繞其平衡位置不停地做周期性震動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)決定了分子的振動(dòng)能態(tài),三是分子的轉(zhuǎn)動(dòng),決定著分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能態(tài),CO2激光器就是利用CO2分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的躍遷來(lái)產(chǎn)生激光的。廣東教育CO2激光切割機(jī)原理