Erfahren Sie mehr über Faserlaserschneider

Anzahl Durchsuchen:6     Autor:Harald     veröffentlichen Zeit: 2022-10-26      Herkunft:Powered

Eine ideale Metallbearbeitungsanlage kann Ihnen mehr als nur hohe Gewinne bringen. In den letzten Jahren ist der Faserlaserschneider in der Metallverarbeitung immer beliebter geworden. Wir wissen, dass Faserlaser ideale Laser sind, die alle Anforderungen an geringe Größe, hohe Effizienz, hohe Zuverlässigkeit, hohe Strahlqualität und hohe Leistung erfüllen, indem sie Licht bestimmter Wellenlängen in der Faser verstärken. Was genau ist das? Schauen wir uns gemeinsam um.

Was ist Faserlaser?

Glasfaser ist normalerweise eine aus SiO2 als Matrixmaterial gezogene Glasfaser, die in der Glasfaserkommunikation weit verbreitet ist. Das Prinzip der Lichtlenkung ist der Mechanismus der Totalreflexion von Licht. Das heißt, wenn das Licht von dem lichtdichten Medium mit einem großen Brechungsindex auf ein optisch spärlicheres Medium mit einem kleinen Brechungsindex in einem Winkel einfällt, der größer als der Grenzwinkel ist, tritt eine Totalreflexion auf, und das einfallende Licht wird vollständig sein auf das lichtdichte Medium mit einem großen Brechungsindex reflektiert, und der Brechungsindex ist klein.

Glasfaser kann in Singlemode-Faser und Multimode-Faser unterteilt werden. Singlemode-Fasern haben einen kleinen Kerndurchmesser und können nur einen Lichtmodus mit geringer Intermode-Dispersion übertragen. Der Kerndurchmesser der Multimode-Faser ist dick, was mehrere Lichtmoden übertragen kann, aber die Streuung zwischen den Moden ist relativ groß.

Der Übertragungsmodus des Faserlasers besteht darin, die Faser zum Leiten des Laserstrahls zu verwenden. Im Allgemeinen besteht das Prinzip darin, eine Schicht aus YAG-Kristall in den inneren und äußeren Kreis der optischen Faser zu wickeln, so dass die Lichtquelle den YAG-Kristall von der optischen Faser aus beleuchten kann, um einen Laser und gleichzeitig eine wiederholte Brechung zu erzeugen Die Leitung erfolgt in der optischen Faser.

Das Arbeitsprinzip des Faserlasers basiert hauptsächlich auf seiner speziellen Struktur. Der Laser besteht aus drei Teilen: Arbeitsmaterial, Pumpquelle und Resonator. Und die spezifischen Funktionen sind wie folgt:

1. Die Verstärkungsfaser ist das Verstärkungsmedium, das Photonen erzeugt.

2. Das Pumplicht wirkt als externe Energie, um zu bewirken, dass das Verstärkungsmedium eine Besetzungsinversion erreicht, d. h. die Pumpquelle.

3. Der optische Resonator besteht aus zwei Spiegeln, und die Aufgabe besteht darin, die Photonenrückkopplung und -verstärkung im Arbeitsmedium vorzunehmen.

Was sind die Unterschiede zwischen Faserlaser, CO2-Laser und YAG-Festkörperlaser?

Sind Sie sich noch nicht sicher, welche Art von Lasercutter die richtige für Sie ist? Sie denken, dass die Faserlaser-Schneidemaschine zu teuer ist, aber die Auswirkungen des CO2-Laser- oder YAG-Laserschneidens bleiben immer hinter Ihren Erwartungen zurück? Hoffentlich hilft Ihnen das Folgende beim besseren Verständnis.

Faserlaser gehören zu den Festkörperlasern. Es erzeugt mit einem Seed-Laser einen Laserstrahl, der dann in einer speziell entwickelten Glasfaser verstärkt wird, um Energie durch eine Pumpdiode bereitzustellen. Der Faserlaser hat eine Wellenlänge von 1,064 Mikrometer, wodurch sehr kleine Brennfleckdurchmesser erzeugt werden können. Die Intensität ist mehr als 100 Mal höher als bei einem CO2-Lasergerät mit der gleichen Durchschnittsleistung. Außerdem hat der Faserlaser eine außergewöhnlich lange Lebensdauer von mindestens 25.000 Mannstunden für die Laserbearbeitung.

Der CO2-Laser ist ein Gaslaser, der auf einem durch elektrische Entladung angeregten Kohlendioxid-Gasgemisch basiert. Es hat eine Wellenlänge von 10,6 Mikrometer und eignet sich hauptsächlich für die Bearbeitung von nichtmetallischen Werkstoffen und den meisten Kunststoffen. CO2-Laser haben einen relativ hohen Wirkungsgrad und eine hervorragende Strahlqualität. Daher ist es eines der am weitesten verbreiteten Lasergeräte.

Der YAG-Laser ist auch eine Art Festkörperlaser, benannt nach dem dotierten Element Neodym und Trägerkristall, der mit einer Wellenlänge von 1,064 Mikrometer die gleiche Wellenlänge wie Faserlaser hat und sich daher zum Markieren von Metallen und Kunststoffen eignet. Im Gegensatz zu Faserlasern enthält diese Art von Lasergeräten relativ teure Pumpdioden, die Verbrauchsmaterialien sind. Er muss nach etwa 8.000 bis 15.000 Bearbeitungsstunden ausgetauscht werden. Im Vergleich zum Faserlaser hat der YAG-Laser eine kürzere Lebensdauer und eignet sich besser für Metall und beschichtetes Metall.

Hier sind einige spezifische Parametervergleiche.

Was kann Faserlaser-Schneidemaschine?

Wie oben erwähnt, bestimmt die Wellenlänge von CO2-Laser und Festkörperlaser wie YAG oder Faserlaser, dass ersterer leichter von Nichtmetallen absorbiert wird und nichtmetallische Materialien wie Holz, Acryl, PP, organisches Glas schneiden kann usw. mit hoher Qualität, während letzteres nicht leicht von Nichtmetallen absorbiert wird. Außerdem unterscheiden sich die Wellenlängen der beiden um eine Größenordnung, was die Flexibilität der Faserlaserbearbeitung stark erhöht.

Aber sowohl CO2- als auch YAG-Laser sind hilflos, wenn sie auf stark reflektierende Materialien wie Kupfer und reines Aluminium treffen. Es schlägt sowieso immer fehl, ein stark reflektierendes Material mit einem CO2-Laser zu schneiden, da die auf das Material übertragene Leistung oder der Strahl zurückreflektiert wird. Der YAG-Laser wird nur zum Schneiden von dünnen Blechen unter 8 mm verwendet.

CNC-Faserlaser-Schneidemaschine hat diese Einschränkungen nicht.

Senfeng empfiehlt jedoch nicht, Faserlaser für das langfristige Schneiden von stark reflektierenden Materialien zu verwenden. Die sogenannte hohe Reflexion hat wenig mit der Glätte der Schnittfläche des Blechs zu tun, hauptsächlich weil die Wellenlänge des Lasers nicht im idealen Absorptionsbereich dieser Materialien liegt. Die meiste Energie wird zurückreflektiert, wodurch die Schutzlinse vor dem Laserkopf leicht beschädigt werden kann. Bei längerem Gebrauch ist die Schneidwirkung nicht wie erwartet, erhöht aber auch den Verbrauch von Verbrauchsmaterialien.

Ebenso können Faserlaser-Schneidgeräte keine Nichtmetalle wie Stoffe, Leder und Steine verarbeiten, und die Vorteile des Schneidens von Nichtmetallen sind nicht offensichtlich.

Was sind die Vorteile des Faserlasers?

Im Vergleich zu früheren Festkörperlasern hat der Faserlaser unzählige Vorteile.

1. Hervorragende Strahlqualität

Die Wellenleiterstruktur der Faser bestimmt, dass der Faserlaser leicht eine Single-Transversal-Mode-Ausgabe erhalten kann und weniger von externen Faktoren beeinflusst wird, wodurch eine Laserausgabe mit hoher Helligkeit erreicht werden kann.

2. Hohe Effizienz

Seine elektrooptische Umwandlungseffizienz erreicht 30 %, was um ein Vielfaches höher ist als die einer herkömmlichen Laserschneidmaschine, während die umfassenden Betriebskosten nur 15 % der herkömmlichen Laserschneidmaschine betragen.

3. Ausgezeichnete Wärmeableitung

Faserlaser verwenden schlanke Seltenerdelementfasern als Laserverstärkungsmedien, die ein sehr großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen aufweisen. Es ist etwa 1000-mal so hoch wie bei herkömmlichen Festkörperlasern und hat einen natürlichen Vorteil bei der Wärmeableitung. Bei mittlerer und niedriger Leistung ist keine spezielle Kühlung der Glasfaser erforderlich, und bei hoher Leistung wird eine Wasserkühlung verwendet, um die Verringerung der Strahlqualität und -effizienz durch thermische Effekte, die üblicherweise in Festkörpern auftreten, effektiv zu vermeiden. staatlichen Laser.

4. Kompaktbauweise und hohe Zuverlässigkeit

Die Pumpquelle ist auch ein Halbleiterlaser, der klein ist und leicht modularisiert werden kann. In Kombination mit Faser-Bragg-Gittern (FBG) und anderen faseroptischen Geräten können Vollfaserlaser realisiert werden, solange diese Geräte miteinander verschweißt sind. Hohe Störfestigkeit und hohe Stabilität können Ihnen Zeit und Kosten für die Wartung ersparen.

Welche Nachteile hat der Faserlaser?

Jede Münze hat zwei Seiten. Hier sind einige Nachteile des Faserlasers.

1. Der Preis ist höher.

Die Produktions- und Entwicklungskosten sowie die Ersatzteilkosten von Faserlasern sind viel höher als bei anderen Lasern.

2. Aufgrund des kleinen Kerns der Faser ist ihre Einzelpulsenergie im Vergleich zu Festkörperlasern sehr klein.

3. Einschränkungen beim Schneiden von Plattenmaterialien.

Normalerweise nur auf den Bereich der Metallverarbeitung beschränkt, und es wird wahrscheinlich keinen Unterschied in der Verarbeitung von Nichtmetallen wie Kunststoff, Papier oder Stoff machen.

Was ist die maximale Dicke, die die Faserlaser-Schneidemaschine schneiden kann?

Unterschiedliche Kraftschneidegeräte haben unterschiedliche Produktionseffekte. Werfen Sie einen Blick auf die folgende Tabelle, um mehr über jeden Faserlaserschneider zu erfahren.

In der praktischen Anwendung hängt die Schneidfähigkeit von Faserlaser-Schneidgeräten auch von der Qualität der Schneidmaschine, dem Lasertyp, der Schneidumgebung, der Schneidgeschwindigkeit und anderen Faktoren ab. Die Verwendung von Hilfsgas kann auch eine bestimmte Schneidfähigkeit verbessern, daher gibt es keinen absoluten Standard zur Beurteilung seiner Schneiddicke. Zum Beispiel beruht das Schneiden von Kohlenstoffstahl hauptsächlich auf der Sauerstoffverbrennung, und das Schneiden von rostfreiem Stahl hängt hauptsächlich von der Leistung ab. Im Allgemeinen kann eine 1000-W-Faserlaser-Schneidemaschine Kohlenstoffstahlplatten mit einer Dicke von etwa 10 mm schneiden, und Edelstahlplatten sind etwas schwieriger zu schneiden. Die Schnittstärke zu erhöhen geht zu Lasten der Kantenwirkung und Geschwindigkeit.

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