可变模激光器能解决钣金切割的哪些难题?

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   对钣金切割而言,激光技术早已成为成熟高效的生产方法,在世界各地有成千上万的切割系统。过去的10年里,以光纤和碟片系统为代表的固态光纤耦合激光器已经成为首选,在金属加工市场基本取代了CO2激光器。这两种方案的工作方式类似,都是使用一个切割头,通过同轴高压辅助气体的锥形喷嘴将激光束聚焦到待加工金属上。

   到目前为止,常用的激光器都使用固定的光束质量,以输出功率范围广来体现切割性能,并通过确定合适的焦斑尺寸范围来产生良好的切割效果。以一个尺寸适用所有范围为标准为给定的激光切割系统选择特定的聚焦光斑尺寸,用一个透镜组合来处理所有金属类型和厚度。对于一个成本低、要求简单的设备来说,这种方案可以达到很好的效果,并且针对各类金属板材都能在给定的功率下定义切割效果。

   但这种方法在面对不同金属材料的不同特性时,总需要进行不同程度的让步。在使用氮气切割不锈钢时(熔化切割)需要较小发散角和聚焦光斑,而使用氧气切割低碳钢时(氧化反应切割)则需要较大的发散角和聚焦光斑。如果使用上述这种一刀切的方法,则很难同时兼顾熔化切割和氧化反应切割的效果。

   对激光切割设备制造商而言,选用一个配有电动变焦准直系统和可变扩束系统的切割头是一个不错的选择,这能在一定程度上改变焦斑大小。但如图1所示,只要光束质量恒定,并不能提供最佳的焦斑大小和发散角组合,因为与大焦斑相比,小焦斑总有着更大的发散角度。为提高熔化切割和氧化反应切割的质量,业内需要可变光束质量的激光器。

 

2019年5月24日 13:41
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