esittely
Nanosekunnin pulssikuitulasereita käytetään yleensä lasermerkinnöissä, mutta koska nanosekunnin pulssikuitulaserien kustannukset ovat alhaiset, pienikokoiset, luotettavat ja eivät vaadi jatkuvaa huoltoa, se on myös erittäin sopiva haihdutusleikkauksiin. Hyväksymällä malleja, kuten MOPA (päävahvistimen tehovahvistin), jotka moduloivat suoraan siemenlaseria, voimme saada lyhyitä pulsseja ja suhteellisen suurta huipputehoa. Nämä tekniikat ovat tehneet laserista tehokkaan työkalun metallien leikkaamiseen.
Vaihtoehtona jatkuvan aallon leikkurille, pulssikuitulaseria voidaan käyttää monipäästöisen höyrystyksen leikkausprosessissa. Valvontalaite ohjaa laseria kulkemaan edestakaisin leikkuulinjan läpi poistaen vain pienen määrän metallia kerrallaan ilman suuttimien ja avun tarvetta. kaasu. Tämä tekniikka tarjoaa joustavan, tarkan ja kohtuullisen ratkaisun. Ja tämä laite on periaatteessa yksinkertainen lasermerkintäjärjestelmä.
Tätä leikkaustekniikkaa voidaan soveltaa monenlaisiin materiaaleihin värimetallista ja värimetallista keramiikkaan, polymeerimateriaaleihin ja jopa hiiltä sisältäviin komposiiteihin. Leikkuunopeutta voidaan helposti muuttaa. Ohuille metallilevyille se voi olla alle 10 mm / min. Paksujen materiaalien leikkuunopeus voi olla suurempi kuin 1 mm / min. Paksujen metallien leikkaamiseksi on käytettävä erikoistekniikoita, kuten leikkuujärjen kompensointi tai palkkien heilahdus, jotta leikkauksen leveys voidaan laajentaa tehokkaasti. Nämä nopeudet voivat olla hitaita verrattuna perinteiseen laserleikkaukseen, mutta monissa sovelluksissa nanosekunnin pulssikuitulaserien alhaiset kustannukset ja joustavuus ovat erittäin houkuttelevia.
Kokeelliset tulokset osoittavat, että kaikilla SPI-laserien SM / HS / HM-malleilla voidaan saavuttaa tehokas leikkaus, mutta kunkin koneen leikkausominaisuudet ovat hiukan erilaisia, mikä liittyy materiaalien valintaan ja tarvittavaan tehoon. Ottaen esimerkiksi kapean raon leveyden, sopivin on SM-laser, jossa on korkealaatuinen säde ja pieni piste. Paksemmille materiaaleille on parempi HM-tyyppi, jolla on suurempi huipputeho ja suurempi kokoinen paikka.
Alumiinimateriaali
Puhdasta alumiinia ja alumiiniseoksia käytetään laajalti, ja jotkut pienet ja monimutkaiset osat voidaan leikata paksummista materiaaleista. (Kuva 1) Valmialla pinnalla ei ole suurta vaikutusta kuten piirustuksessa, ja kiillotettu osa voidaan myös leikata erittäin hyvin. Osia, joiden paksuus on enintään 2 mm, voidaan leikata ja muotoilla tällä tavalla, mutta nopeus on hitaampi.
Kuva 1 Leikkausnäytteitä ovat: 1. 2 mm alumiinilevy, 0. 2 mm tinateräslevy 0. 5 mm ja 2 mm kiillotettu alumiini.
Ruostumaton teräs
Ruostumaton teräs on erittäin laajalti käytetty materiaali. Erityisesti lääketeollisuudessa leikkaustarkkuuden vaatimukset ovat erittäin korkeat. 0 (5 mm paksuille 304 -laatuisille materiaaleille voidaan käyttää yksinkertaista skannausjärjestelmää saavuttamaan yli 20 mm / min leikkausnopeus samalla kun saavutetaan hyvä leikkuulaatu. Kuitenkin käyttämällä 40 W HM -laseria, joka on varustettu kiinteällä leikkuupäällä ja koaksiaalisella apukaasulla, leikkausnopeus on 20 0μm ruostumaton teräs voi saavuttaa enemmän kuin 1. 5 m / min! (Kuva 2)
Kuva 2 200 um paksun ruostumattoman teräslevyn käsittely 40 W HM nopeudella
1. 5 m / min
Titaanimateriaalia
Ohut titaanilevyt on helppo leikata. Teknisissä sovelluksissa on varmistettava, että reunojen hapettuminen ei vaikuta leikattujen reunojen laatuun. Kuitenkin sovelluksissa, joissa on vähemmän vaativia teknisiä toimintoja, kuten koristekorut, tämä prosessi on ihanteellinen ja se voidaan yhdistää värimerkinnöin.
Kuva 3 Titaani käsityökorut 300 um paksu, käyttämällä 20 W HS -laserleikkausnopeutta 1-2mm / s
Hyvin heijastava materiaali
Kuparilla, messingillä, hopealla ja kullalla on erittäin korkea heijastuskyky ja sähkönjohtavuus, joten näitä materiaaleja pidetään usein erittäin vaikeina leikata. Leikkausprosessin aloittamiseen vaaditaan korkea tehotiheys, mutta leikkaaminen on helppoa nanosekunnin kuitulasereilla.
Messinkiä pidetään yleensä vaikeana materiaalina laserleikkauksessa, ja sitä käytetään usein kokeellisena materiaalina ennen kullan leikkaamista leikkausparametrien testaamiseksi ja tutkimiseksi. Niin kauan kuin huipputeho on riittävä, materiaalit, jotka ovat melko paksuja tai jopa 1 mm, voidaan leikata 20 W HS -laserilla, ja laatu on erittäin hyvä. Jos käytetään 40 W HM -laseria, käsiteltävä enimmäispaksuus voi olla 2 mm. (Kuva 4)
Kuva 4 on 0. 20 W-laserilla prosessoitu messinkivaruste, 8, kestää 7 minuuttia
Monet tekniikan sovellukset vaativat kuparin leikkaamista, erityisesti sähkö- ja elektroniikka-alueilla, erityisesti ohutlevymateriaalit. Vaikka materiaalilla on korkea heijastavuus ja korkea johtavuus, metalliin kytketty korkea huipputeho tekee leikkaustarkkuudesta erittäin suuren eikä siinä ole porauksia (kuva 5). Esiin nouseva sovellus on PCB-levyjen saostumisratojen kuparileikkaus, koska levyt johtavien kappaleiden leikkaamiseen on tiettyjä vaatimuksia.
Kuva 5 Kuparilevyn leikkaus 20 W-kuitulaserilla
Esimerkiksi jalometallit, kuten hopea ja kulta, leikkaamiseen voidaan käyttää pulsslaseeria, koska tämä tekniikka pystyy suorittamaan erittäin monimutkaisia muotoja ja materiaalihukka on alhainen, mikä on epäilemättä erittäin houkutteleva korujen tekejille. Alla oleva kuva on hyvälaatuinen, erittäin upea hopealevy, jonka halkaisija on 20 mm. Se leikattiin 20 W HS -laserilla. (Kuva 6)
Conclution
Nanosekunnin pulssikuitulaserit ovat erittäin sopivia haihduttamiseen. Yllä olevat esimerkit osoittavat, että lasereilla voidaan leikata monia metalleja, mikä osoittaa myös, että tällaiset laserit ovat monipuolisia.