Что такое волоконно -лазерная резка: определение, процесс, параметры и типы

В современном производстве технология лазерной резки стала важным процессом в области обработки металлов из-за ее высокой точности, высокой эффективности и гибких способностей обработки. Среди них волоконно-лазерная резка, как одна из самых быстрорастущих технологий лазерной резки в последние годы, широко используется в автомобильном производстве, аэрокосмическом, электронном оборудовании и других отраслях с превосходным качеством резки, низким потреблением энергии и низкой стоимости технического обслуживания.

В этой статье будет представлена основные концепции, принципы работы, ключевые параметры процесса и различные типы срезания волоконной лазерной резания Подробно помогают читателям полностью понять основные характеристики и преимущества применения этой продвинутой технологии обработки .

Что такое волоконно -лазерная резка?

волоконно-лазерная резка-это расширенная технология обработки , которая использует высокопроизводительные лазерные балки для точного разрезания металлов или неметаллических материалов. Ядро состоит в том, чтобы генерировать высокоэнергетический лазерный луч через волокно-лазер, который фокусируется и облучается на поверхности материала, вызывая быстрое плавление, испарение или удаление или в то же время, и в то же время шлак сдувается с помощью способного и высокого уровня (такого как оксиген, азот или воздух), уступая эффективным и высоким отдачи, нанизуя и поднимающуюся нанижение.

лазерная резка волокна широко используется в производстве автомобилей , аэрокосмическое, электронное оборудование, обработка металлов и другие отразители из -за его высокой эффективности, высокого уровня, низкого потребления энергии и низкого обслуживания.

Как работает лазерная резка волокна?

базовый поток процесса лазерной резки выглядит следующим образом:

генерация лазерного луча: волокно-лазер генерирует лазер через оптическое волокно, легированное редкоземельными элементами (такими как Ytterbium yb), и образует лучу с высокой энергией через отражатель и фокусирующее зеркало.
фокусировка луча: Лазерный луч сфокусируется на линзе или изогнутом чудре, чтобы сформировать очень мелкий место (обычно 0,1-0. 3-й линс), чтобы сформировать очень мелкий место (обычно 0.1-0.3. плотность.
Нагрев и плавление материала: Лазерное пучок облучает поверхность материала, и локальная температура быстро повышается до точки плавления или испарения, а материал плавит или испаряется.
вспомогательный газовый газ отдает от шлака: вспомогательный газ высокого давления (например, азот, кислород или сжатый воздух) удаляет расплавленное материал, чтобы обеспечить чистое разрешение.
Система ЧПУ управляет пути резки: Движение лазерной головки точно управляется системой численного управления компьютером (ЧПУ) для завершения резки сложных фигур в соответствии с Пресетом.

Как работает лазерная резка волокон?

Каковы основные параметры лазерной резки волокна?

the Обработка Capering и эффективность of Fiber laser резка is затронут by class = "" data-bm = "577"> a "span>" span> "span>" span> "span>" span> "span>" span> "span>" span> " data-bm = "579"> number of ключ Параметры , , , , после core core " 596 "596"> ". Когда с использованием волокно laser technology technology :

1.l aser m ode

t здесь a re t m ain m odes o o ". f iber l Aser c c utting: c ontinous w ave c w) a nd p w ave ( p class = "" data-bm = "647"> w) w) . p ulse m ode e s hort p ulses f ". scenarios with severe r Equirements f или t he eat- a ffected z один; class = "" data-bm = "679"> He c ontinous w ave "172" 172 ". class = "" data-bm = "685"> ode c ontinouly o data-bm = "1755"> a l aser a nd s o ften u sed trance span> ". data-bm = "703"> o q uickly c ut ut hin m aterials.

2.l aser p wother

l aSer p i s m oabled i w atts ( w ) nd r epresents t he verage e nergy из t he l "nep span>" 1781 ". data-bm = "746"> aser p ulse . data-bm = "751"> He h igher t he ower, t he m ore hick a nd h ard aterials c b e ut. c w l aser oWer i s s таблица, uch a s a 1 class = "" data-bm = "796". data-bm = "1805"> c w l aser w a continuous output of 1 00W; p ulsed l asters ave exflue h egh i nstantes data-bm = "1817"> p eak p span, w a 1 00W p ulsed ulsed l aser p eque a t 0, 0 00w.

3.p ulse f

p ulse f requency data-bm = "1831"> r t o t He n o f l aser p data-bm = ". p er s econd data-bm = "1840"> a i s m eAssured i h ertz ( h class =" "data-bm =" 884 "> z) " span> " " "data-bm =" 884 "> z) " ". data-bm = "885">. a h igh f span> s peed u p "span ="/span ". data-bm = "899"> He c ut a nd ake t He e dges moother, b ut t oo igh w ill e nlarge " Span> "Span>" Span> "Span>" Span> "Span>" Span> "Span>" Span> ". data-bm = "924"> eat- a ffected z один.
4.b eam d iameter

t he b eam d r eflects t t hickness o f t l aser b a nd t He s b eam d iameter c a chieve n стрелка i a nd h egh- p " data-bm = "977"> p p c utting, w hich i ". s uitable f или p p arts p Rocessing.

5.a Tmospheric Daive

a ir p ressure i a n a class = "" data-bm = "1008"> uxiliariary g s ystem p arameter t t r elates t o t g as p ressure o f low r ate t b lows a way t t "1040"/". data-bm = "1919"> m olten m Aterial. a a ir p ressure c ". b e d isGraded i ". t ime t o e c utting q uality a "data-bma". e fcericity.

6.c utting s c utting s peed i "4 Data-BM =" 10. m облегченного i n data-bm = "1942"> i "Data-BM =" 10. p er m inute ( i pm) o r m p er m inute ( m/ m in) , t t t hinner t He m a nd t He H l aser p span, t "". data-bm = "1961"> f aster t class = "" data-bm = "1137"> he cutting s peed , b t oo f ast w m ake t He c s urface r ough, t t s low w ill e class = "" data-bm = "1169" x span> x span> "x span>" x span> "x span>". data-bm = "1978"> t He h eat- a " z один.

7.t hickness o f t ". m aterial

t he t o f t He m a ffects t He c ". href = "https://lsrpf.com/blog/what-materials-are-use-in-laser-cutting"> utting , a nd t " nd t "nd He t hicker m aterial r r r r r r Equires h igher p wear nd s ниже s peed, w w w w hich i s p rone t " rone t "" ". data-bm="1232">o problems such as uneven cutting s urface a nd s lag h h- span>" " " " " " " " " " " " " " ". data-bm = "1250"> anging, a nd t he c " "ne c span"> "span>". data-bm = "1257"> utting q ualty d ecreasees ith t He i ncrease f t hickness.

8.Condition of t He l Enses

t He s tate o t he f ocusing l ". o f t He c h ead a ffects t t ". l aser f ocusing e "" span> "" Span Data-bm = "2044"> e ffect, k eep l ens Lean a nd a void veall o r d irt, o span = o span = o span o span = o span = o span = o span opте data-bm = "1330"> therwise t He c utting uTting uality a nd e fficiaty <2059 ". data-bm = "1342"> ill b e r
9.f ocus

t he f ocus i w здесь t He l l " e nergy i s c oncentrated, a nd w orkpeece n eeds t o b a ccurity p laced t a ppropiate f ocus p a ccording t t hickness o f data-bm = "2088"> t m aterial a nd t ". c utting d epth.

10.Type of m aterial

d ue t o t d ifference i n p p roperties, d ifferent m "span>" span> "span> " span> "span> " span> "span> " span> "span>" span> aterials have different laser absorption and c onduction c apability, s uch a s d c utting p arameters o m etal a nd n on-on-on-on-on-on-"1471". class = "" data-bm = "1472"> m etal m aterials.

11.Preheat the m aterial

f или m Aterials w "148". h igh m elting data-bm = "2131"> p "1494". a nd p oor t "15. c onductivity, p Regeating i "" "" "" "" "" "" "" data-bm = "1507"> s r equired b efore utting to reduce t He d iffictulty o f utting a nd i mprove "2149". data-bm = "1531"> He s uccess r ate.
12.c utting p ATHS

The straight cutting p ath i s s S a nd f ast; Complex " paths , особенно с sharp "" span> "" data-bm = "1569"> и angular Паттерны , class = "" data-bm = "1576"> сокращение разрезание speed и требует "" span = "" data-bm = "1586">. data-bm = "1588"> выше control Точность of "" data-bm = "1598"> laser резка machine .

Каковы типы волоконно-лазерной резки?

в соответствии с лазерной структурой и сценариями применения, Фоточная лазерная резание в основном делится на следующие типы :

(1). (CW)

Laser выход-это непрерывная волна, которая подходит для высокоскоростной резки, такой как Изготовление листового металла

в основном используется для тонкой резки нержавеющей стали, углеродистой стали, алюминиевого сплава и других материалов.

(2) лазерная лазерная резка с импульсным волокном (qcw/pulsed)

Лазер выводится в форме импульсов и подходит для высокоотражающих материалов (например, медь, латунь) или точного микрообрабатывания.

часто используется для тонкой резки и бурения в электронных компонентах, точных инструментах и других полях.

(3) Многомодовая волоконная лазерная резка

подходит для режущей среды и тяжелой плиты (обычно <30 мм) , с широким паттерном и однородной энергией.
в основном используется для обработки листового металла промышленного класса.

(4) Одномодовая лазерная резка

Качество луча выше, пятно меньше, и оно подходит для высокой разрешения ультратонких материалов (<3 мм).

часто используется в электронике, производстве точных приборов и т. Д.

Какие материалы можно разрезать с помощью волоконных лазеров?

с его высокой плотностью энергии, высоким качеством луча и превосходными характеристиками фокусировки, (1) углеродистая сталь (низкоуглеродистая сталь, средняя углерода)

Лазер волокон имеет высокую скорость поглощения углеродистой стали, быструю скорость резки и гладкий разрез.

кислород (O₂) часто используется в качестве осторожного газа для повышения эффективности резки путем реакции окисления.
Толщина резки : обычно 0,5 мм-30 мм (ультра высокий питание лазер может сократить толще).

(2) нержавеющая сталь (304, 316 и т. Д.)

Применимость: ⭐ ⭐
Функции резки:

азот (n₂) обычно используется, когда волокно-лазерное резание из нержавеющей стали, чтобы избежать окисления и сохранить серебро и безлэг .
.
по сравнению с лазерами Co₂, волоконно-волоконно-лазеры быстрее разрезают из нержавеющей стали и особенно подходят для тонких листов (<6 мм).

толщина резки: обычно 0,1 мм-20 мм.

(3) алюминиевые и алюминиевые сплавы

Применимость: ⭐ (высокооттрадание, требуется высокая мощность)
Функции резки:

алюминий обладает высокой отражательной способностью к лазеру и требует мощного (≥1 кВт) волоконного лазера с нитрогеном или сжатым воздухом для снижения
.
SLAG легко возникать во время резки, и параметры необходимо оптимизировать (например, увеличение давления воздуха, регулировка фокуса).

толщина Cuttable: обычно 0,5 мм-15 мм.

(4) медный и медный сплав (латунь, медь)

Применимость: ⭐ (высокое отражение, высокая теплопроводность, трудно разрезать)
Функции резки:

медь имеет чрезвычайно высокую лазерную отражательную способность (> 90%) и требует либо лазер с импульсным волокном, либо высокопрочный лазер CW (≥2 кВт).

азот (n₂) или сжатый воздух обычно используется, чтобы помочь в резке, чтобы избежать окисления.

толщина резки: обычно 0,1 мм-5 мм (более толстые материалы требуют специальной обработки).

(5) титановый сплав

Применимость: ⭐ (обычно используется в аэрокосмической и медицинской промышленности)
Функции резки:

инертные газы (например, аргона) должны использоваться для предотвращения окисления при высоких температурах.

Качество разреза высокое, и нет проблем с затронутой тепловой зоной (HAZ).

толщина Cuttable: обычно 0,5 мм-12 мм.

(6) Другие металлы (оцинкованный лист, никелевый сплав и т. Д.)

оцинкованный лист: подходит для резки, но параметры необходимо управлять, чтобы избежать улетучивания слоя цинка для загрязнения объектива.

никелевые сплавы (например, Inconel): можно разрезать, но требует мощного лазера.

2. Неметаллические материалы (частично применимы)

Лазеры волокна в основном оптимизированы для резки металла, но Некоторые неметаллические материалы также могут быть разрезаны , но эффект не так хорош, как лазеры CO2 или UV Lasers:

(1) пластмассы (ABS, акрил и т. Д.)

Можно разрезать, но легко таять, края могут быть карбонизированы, требуется низкая мощность + высокоскоростная резка.

Laser или ультрафиолетовая лазерная обработка CO2 более рекомендуется.

(2) Композитные материалы (углеродное волокно, стеклянное волокно)

Можно разрезать, но матрица смолы может сгореть, и защита газа должна быть оптимизирована.

Профессиональная композитная резка материала обычно использует водную реактивную реактивную струю или сверхбыстрый лазер (Picosecond/Femtosecond).

(3) дерево, кожа, ткань

Теоретически его можно разрезать, но тепловой эффект большой, и края легко сжигать. CO2 Лазер более подходит.

3. Материалы, не подходящие для лазерной резки волокна

Высоко отражающие материалы (такие как золото и серебро): отражательная способность слишком высока, а лазерная головка легко повреждена.

Керамика и стекло: их легко взломать, и они более подходят для сверхбыстрого лазера (Picosecond/Femtosecond) или резки водной струи.

ПВХ и другие пластмассы, содержащие хлор: токсичные газы будут генерироваться во время резки, поэтому лазерная резка запрещена.

Лазерная резка для волокна наиболее подходит для металлов, особенно углеродистой стали, неверной стали и алюминия , но его способность резания для высокой отражающей материалы (таковой, как поли-матоя, такие как плановые материалы), такие как поли-матовые материалы), такие как они, такие как политические материалы). Необходимо выбрать соответствующий тип лазера в соответствии с конкретными потребностями.

Каковы преимущества лазерной резки волокна?

Фоточная лазерная резка имеет много преимуществ По сравнению с другими технологиями промышленной резки. К ним относятся:

Высокая энергоэффективность: Фотоэлектрическая эффективность преобразования достигает 30%-50%, что намного выше, чем лазер CO2 (10%-15%), а потребление энергии ниже.

Высокая точность: хорошее качество луча (м² близко к 1), небольшой диаметр пятна (0,1-0,3 мм), подходит для тонкой резки.

быстрая скорость: резка тонких пластин в 2-3 раза быстрее, чем лазер CO2 (например, 1 мм из нержавеющей стали может достигать 30 м/мин).

Простое обслуживание: нет необходимости в калибровке отражателя, без обслуживания оптических волокон и сроком обслуживания более 100 000 часов.

низкая стоимость: низкое потребление энергии, не нужно регулярно заменять газовые лазерные трубки, а комплексная стоимость использования более чем на 30% ниже.

адаптивность материала: особенно подходит для резки высоких отражающих металлов (алюминий, медь) и тонкие средние пластины.

Каковы недостатки волоконно -лазерной резки?

Fiber Laser Cutter является широко принятой технологией с широким спектром использования. Несмотря на это, Машины с лазерной резкой волокна по -прежнему имеют некоторые ограничения для некоторых пользователей. Эти ограничения включают:

Ограничения материала: определенные материалы, такие как пластмассы, которые высвобождают токсичные газы, не могут быть разрезаны с помощью волоконно -лазерных машин. Эти материалы включают PVC, ABS, поликарбонат и полиэтилен высокой плотности (HDPE) .

обслуживание и уход: волоконно -лазерные машины требуют надлежащего ухода и регулярного обслуживания. Пренебрежение техническим обслуживанием может привести к повреждению внутренних частей, таких как фокус -линза, что может значительно снизить производительность резки.

Начальная стоимость: , в то время как волоконно -лазерные машины имеют низкие эксплуатационные расходы, они по -прежнему требуют определенных первоначальных инвестиций для покупки оборудования. Единственным расходным материалом для этого типа лазера является электричество.

Толщина материала: волокно -лазеры могут сокращать материалы толщиной до нескольких сантиметров. Этого может быть недостаточно для некоторых приложений.

Каковы различия между волокнистым лазером и лазером Co₂?

Разница между волокнистыми лазерами и лазерами CO2 заключается в типе лазерной системы. Лазеры волокна используют лазерную полость, легированное редкоземельным материалом для получения усиленного пучка. С другой стороны, лазеры CO2 используют газовую трубку для производства лазерного света.

Сравнение Item Fiber Laser co₂ laser

Принцип работы волокно, легированное редкоземельными элементами, излучает свет газовый разряд возбуждает молекулы Co₂ для излучения света

Длина волны 1,06 мкм (высокая скорость поглощения металлов) 10,6 мкм (хорошее неметальное поглощение)

Скорость резки Тонкая тарелка 2-3 раза быстрее толстая пластина (> 15 мм) немного лучше

потребление энергии 30% -50% эффективность конверсии 10% -15% эффективность конверсии

обслуживание в основном без технического обслуживания Нужно чистить объектив и регулярно заменить газ

Применимые материалы Металл (особенно высокоотражающие материалы) Металл/неметальный (например, акрил, дерево)

Стоимость оборудования Модели средней и высокой мощности дороже Модели с низкой мощностью дешевле

Каковы приложения волоконно-лазерных машин?

Машины для резки волокон широко используются в различных отраслях , включая:

Производство автомобилей : резка точных деталей, таких как листовый металл, выхлопные трубы, передачи и т. Д.

Aerospace : Обработка высокотемпературных материалов, таких как кожух с сплава титана и алюминиевые сплавы.

Электроника и электрические приборы : резка микроструктур, таких как средние рамы мобильных телефонов, шаблоны PCB и радиаторы.

Металлическая обработка: кухонная посуда из нержавеющей стали, металлические произведения, строительные стальные конструкции и т. Д.

Как выбрать машину для лазерной резки волокна?
Выбор оптоволоконная лазерная режущая машина напрямую влияет на эффективность обработки, стоимость и качество продукта. Ниже приведены ключевые факторы, которые следует учитывать при покупке, чтобы помочь вам выбрать наиболее подходящее оборудование:

Параметры мощности:

500W-1KW: подходит для тонких пластин 0,5-5 мм (например, электронные компоненты).

2 кВт-6 кВт: основной промышленный сорт, может сократить 3-20 мм углеродистой стали/нержавеющей стали.

8 кВт-20 кВт: толстая пластина для резки (> 20 мм) или высокоскоростные потребности в производстве.

формат обработки:

Маленькая машина (1,5 млн. × 3 м): точные детали.

Стандартная машина (2m × 4M): обработка листов общего назначения.

Индивидуальные негабаритные столешницы: судостроение, промышленность строительства.

core configuration:

Лазерные бренды: IPG, Ruike, Chuangxin и т. Д.

Система CNC : Baichu, PA, Siemens.

Переводные рельсы/передачи: Высокие линейные гиды/спиральные передачи.

Доступность:

Автофокус: адаптироваться к материалам различной толщины.

Изменение Workbenches: повышение непрерывной эффективности производства.

Система удаления пыли: обработка режущих паров (необязательно).

бюджет и послепродажи:

Внутреннее оборудование (100-3 млн. Юань): рентабельный, быстрый ответ после продажи.

Импортное оборудование (300-8 миллионов юаней): сверхвысокая точность, подходящая для высококачественного производства.

Сводка

волоконно-лазерная резание представляет собой расширенную технологию обработки, основанную на лазерах с высокоразмерными волокнистыми волокнами , которая генерирует высокоэнергетические лазерные лучи через волокно, легированные с помощью редкозаписи, а также укрепляют, как укрепление, а также укрепление. Резка металлов и других материалов. Его основные преимущества заключаются в превосходном качеством луче, высокой эффективности преобразования энергии и гибкой адаптивности обработки, основные типы включают непрерывные, импульсные и сверхбыстрые волоконные лазерные системы, , которые широко используются в изготовлении в промышленном изготовлении. Для современного производства точности.

📞 Телефон: +86 185 6675 9667
📧 Электронная почта: info@longshengmfg.com
🌐 Веб -сайт: https://lsrpf.com/

Отказ от ответственности

Содержание этой страницы предназначено только для информационных целей. ls series Никаких представлений или гарантий любого рода, выраженных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или достоверности информации. Не следует выяснить, что параметры производительности, геометрические допуски, конкретные конструктивные функции, качество материалов и тип или качество изготовления, которые сторонний поставщик или производитель предоставит через сеть Longsheng. Это обязанность покупателя попросить цитату для частей , чтобы определить конкретные требования для этих частей.
команда LS

LS-ведущая отраслевая компания Фокус на пользовательских решениях по производству. С более чем 20-летним опытом работы более 5000 клиентов, мы сосредоточимся на высокой точке обработка CNC , Листовый металл. href = "https://lsrpf.com/3d-printing"> 3D Printing , Инъекционная форма , Metalling, технология LS Это означает, что вы выбирают эффективность, качество и профессионализм.
FAQS
1. Каковы параметры процесса лазерной резки?

Основные параметры процесса лазерной резки включают лазерную мощность , скорость резания, положение фокусировки, тип и давление осторожного газа, частота импульса (для импульсных лазеров), диаметр сопла и высоты номина и т. Д. Желаемое качество сокращения для достижения наилучших результатов резки.
Лазерная резание волокна-это технология передовой обработки, которая использует лазерный луч с высокой энергией, генерируемый волокнистым лазером для разрезания материалов. Он фокусирует лазерную энергию на поверхности материала, так что локальная область быстро расплавлена или испарения, и в то же время расплавленное вещество поражается с помощью вспомогательного газа высокого давления, чтобы достичь высокой, высокоэффективной резки, особенно подходит для точной резки металлических материалов.
Четыре наиболее важных параметров в лазерной резке являются: лазерная мощность (которая определяет способность резания), скорость резки (которая влияет на производительность), положение фокусировки (которое контролирует распределение плотности энергии) и помогает давлению газа (что влияет на удаление шлака). Правильное сопоставление этих параметров напрямую влияет на качество резки, скорость и поперечное сечение, и должно быть точно настроено в соответствии с конкретным материалом и толщиной.
Основным процессом волоконных лазеров является производительность высокоразмерных лазеров при возбуждении источника насоса с помощью волокон, легированных редкоземельными элементами, такими как иттербия в качестве среды усиления. Функции процесса включают конструкцию с полностью клетчаткой для обеспечения качества луча, многомодовой накачки для высокой мощности, гибкой системы передачи волокна для подачи энергии и интеллектуальной системы управления для точной корректировки параметров для удовлетворения различных потребностей в промышленной обработке.

LS Manufacturing