1. Principiul de bază de lucru
Capul de tăiere cu laser folosește sistemul optic intern pentru a focaliza un fascicul laser cu energie mare-pe suprafața materialului, ridicând rapid temperatura locală până la punctul de topire sau de fierbere. Simultan, un gaz asistat de presiune înaltă-(cum ar fi oxigenul pentru ardere sau azotul pentru a preveni oxidarea) este ejectat coaxial cu fasciculul pentru a elimina metalul topit, formând o tăietură. Pe măsură ce capul de tăiere se mișcă de-a lungul traseului programat, materialul este în cele din urmă tăiat.
2. Structura internă
De sus în jos, un cap tipic de tăiere cu laser constă în principal din următoarele componente cheie:
Conector de fibră și cablu de fibră optică:Canalul de transmisie cu laser. Diametrul interior al miezului este extrem de mic (de exemplu, 50μm, 100μm), cu cerințe stricte pentru raza de îndoire.
Lentila colimatoare:Transformă ieșirea fasciculului divergent din fibră în lumină paralelă, asigurând o distribuție uniformă a energiei în pregătirea pentru focalizarea ulterioară.
Lentile de protecție (sus/jos):De obicei, se află înainte și după lentila de focalizare pentru a bloca zgura și praful care zboară în timpul tăierii, protejând lentila scumpă de focalizare de contaminare. Acestea sunt piese consumabile.
Lentila de focalizare:Elementul optic de bază care utilizează un principiu de lentilă convexă pentru a converge lumina paralelă într-un punct focal extrem de mic, concentrând energia pentru a topi sau vaporiza instantaneu materialul.
Inel ceramic:Conține fire metalice interne care conectează duza la senzor pentru a transmite datele de detectare. Este fragil și este proiectat să se rupă mai întâi în timpul coliziunilor severe pentru a proteja capul de tăiere.
Duză:Situat chiar în partea de jos, servește drept canal comun atât pentru fasciculul laser, cât și pentru gazul de asistență. Diferite forme (paralele, convergente, conice) și dimensiuni afectează direct calitatea și viteza de tăiere.
Senzor și sistem de urmărire:De obicei, se utilizează senzori capacitivi (fără-contact) sau inductivi (de contact) pentru a detecta distanța dintre capul de tăiere și piesa de prelucrat în timp real-, asigurându-se că punctul focal rămâne în poziția optimă de tăiere.
Modul de monitorizare inteligentă:Capetele de tăiere inteligente-de ultimă generație sunt, de asemenea, echipate cu lumini LED, monitorizare a temperaturii și detectare a străpungerii pentru a oferi feedback-în timp real asupra stării de lucru.
3. Parametri cheie și clasificare
Diametrul punctului focal:Determină direct densitatea de energie. Un spot mai mic produce o densitate de energie mai mare, potrivită pentru tăierea fină a plăcilor subțiri; un loc mai mare este mai bine pentru tăierea plăcilor groase.
Distanța focală:Lentilele cu distanță focală scurtă sunt potrivite pentru plăci subțiri, dar necesită o stabilitate ridicată a sistemului de urmărire. Lentilele cu distanță focală medie-și-lungă sunt ideale pentru plăcile groase datorită adâncimii lor mari de focalizare și toleranței operaționale mai mari.
Clasificare după tipul laserului:
Capete de tăiere cu laser cu fibre:Compatibil cu o lungime de undă de 1064 nm, având o structură compactă utilizată pe scară largă pentru tăierea metalelor precum oțelul carbon, oțelul inoxidabil și aliajele de aluminiu.
Capete de tăiere cu laser CO2:Compatibil cu o lungime de undă de 10,6 μm, utilizat în principal pentru materiale ne-metalice precum lemnul și acrilul, precum și pentru unele metale subțiri. Lentilele necesită materiale cu transmitere-infraroșu.
Capete de tăiere cu laser UV:Prezintă un punct focal extrem de mic și o zonă mică-afectată de căldură, utilizată în principal pentru micro-tăiere de înaltă precizie a plăcilor PCB și a peliculelor subțiri.
4. Mărci importante din industrie
Marci internationale:Precum Precitec și LT Ultra din Germania, renumite pentru precizie ridicată, stabilitate ridicată și tehnologie inteligentă a senzorilor. Mecanismele laser din SUA excelează și în compatibilitate și stabilitate.
Mărci autohtone (China):Cum ar fi Raycus (Jiaqiang) și BCUT (seria BLT). Mărcile autohtone s-au dezvoltat rapid în sectorul capului de tăiere inteligent, lansând produse cu caracteristici inteligente precum focalizarea automată, detectarea bazinului de topire și tehnologiile anti-coliziune/anti-explozie, lider în cota de piață în zonele segmentate.
5. Tendințe de dezvoltare a industriei
Putere mare și precizie ridicată:Pentru a răspunde cerințelor domeniilor-de ultimă generație, cum ar fi industria aerospațială și construcțiile navale, capetele de tăiere evoluează spre capacități de putere mai mari (de exemplu, 30 kW și peste), viteze de tăiere mai mari și o precizie mai mare.
Inteligență și automatizare:Integrarea tehnologiilor AI și de detectare pentru a obține controlul focal-în buclă închisă, centrarea automată-, perforarea inteligentă și monitorizarea-în timp real a temperaturii lentilelor și a divergenței fasciculului, îmbunătățind capacitățile de adaptare ale procesului de prelucrare.
Protecția mediului și economisirea energiei:Optimizarea sistemelor de răcire și controlul gazelor pentru a reduce zona afectată de căldură{0}}și consumul de energie în timpul tăierii, promovând producția ecologică.
