二氧化碳激光器是氣體分子激光器,工作物質(zhì)是CO2氣體,輔助氣體有氮氣氦氣、氙氣和氫氣等,由于這種激光器能量轉換效率高達25%,故常做高功率輸出的激光器,二氧化碳激光器波長10.6微米,是不可能看見的紅外光,穩(wěn)定性較好,得到普遍應用。在CO2激光器的放電管內(nèi)充有CO2、N2、He等混合氣體,其配比和總氣壓可以在一定范圍內(nèi)變化(一般是: CO2:N2:He=1:0.5:2.5總氣壓為1066.58pa).任何分子都有三種不同的運動形式,一是分子里的電子運動,決定著電子能態(tài),二是分子里的原子振動,既原子圍繞其平衡位置不停地做周期性震動,這種運動決定了分子的振動能態(tài),三是分子的轉動,決定著分子的轉動能態(tài),CO2激光器就是利用CO2分子的振動和轉動能級間的躍遷來產(chǎn)生激光的。激光切割技術為新能源、新材料領域提供了有力支持。廣東大功率CO2激光切割機廠商
為了將陶瓷基板分為單獨部分,可使用激光打標機刻劃(打鉆)一系列局部(未通)高公差孔洞。這些孔洞大約深入基板三分之一,生成后期破裂的優(yōu)先斷層線。使用其它技術,也可以在基板上加工通路、槽孔、確定形貌和精細圖案。由于常用陶瓷具有吸收的特性,CO2 激光器已經(jīng)成為激光器的選擇。脈沖CO2 激光器光束的能量在陶瓷表面被吸收,因此產(chǎn)生局部加熱、熔化和汽化。圖2顯現(xiàn)出氧化鋁內(nèi)0.0045英寸劃線的頂視圖,表明在使用相對較長脈沖期間(大約 75-300m,視厚度而定),在高斯光束能量分布圖中的低能量邊緣之下,因局部熔化造成的熱影響區(qū)域(HAZ)。四川大幅面CO2激光切割機型號CO2激光切割機在精密機械制造領域具有廣泛應用。
國外除上述應用外,還在不斷擴展其應用領域。(1)采用三維激光切割系統(tǒng)或配置工業(yè)機器人,切割空間曲線,開發(fā)各種三維切割軟件,以加快從畫圖到切割零件的過程。(2)為了提高生產(chǎn)效率,研究開發(fā)各種專門使用切割系統(tǒng),材料輸送系統(tǒng),直線電機驅動系統(tǒng)等,目前切割系統(tǒng)的切割速度已超過100m/min。(3)為擴展工程機械、造船工業(yè)等的應用,切割低碳鋼厚度已超過30mm,并特別注意研究用氮氣切割低碳鋼的工藝技術,以提高切割厚板的切口質(zhì)量。因此在我國擴大CO2激光切割的工業(yè)應用領域,解決新的應用中一些技術難題仍然是工程技術人員的重要課題。
激光切割機主要由以下幾個部分組成:一、切割頭,切割頭是激光切割機的主要執(zhí)行機構,它包括噴嘴、切割嘴等。噴嘴噴出保護氣體,避免切割時材料被氧化;切割嘴則將激光束聚焦到材料表面,形成高溫高壓的區(qū)域,從而實現(xiàn)材料的切割。二、冷卻系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)是激光切割機的輔助組成部分,它用于冷卻激光器和光學系統(tǒng)等。在激光切割過程中,激光器和光學系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的熱量,這些熱量會影響設備的性能和使用壽命,因此需要冷卻系統(tǒng)進行冷卻。CO2激光切割機在建筑行業(yè)具有重要作用,如幕墻、不銹鋼裝飾等。
關鍵技術,CO2激光切割的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術。激光束的參數(shù)、機器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質(zhì)量。特別是對于切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決以下幾項關鍵技術:焦點位置控制技術:激光切割的優(yōu)點之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2。由于能量密度與4/πd2成正比,所以焦點光斑直徑盡可能的小,以便產(chǎn)生一窄的切縫;同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺,透鏡離工件太近容易將透鏡損壞,因此一般大功率CO2激光切割工業(yè)應用中普遍采用5〃~7.5〃〞(127~190mm)的焦距。實際焦點光斑直徑在0.1~0.4mm之間。對于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關。例如用5〃的透鏡切碳鋼,焦深為焦距的+2%范圍內(nèi),即5mm左右。因此控制焦點相對于被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質(zhì)量、切割速度等因素,原則上6mm的金屬材料,焦點在表面上; 6mm的碳鋼,焦點在表面之上; 6mm的不銹鋼,焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。CO2激光切割機具有智能診斷系統(tǒng),便于CO2激光切割機維護和管理。廣東教育CO2激光切割機廠家
CO2激光切割機具有節(jié)能模式,符合國家節(jié)能減排政策。廣東大功率CO2激光切割機廠商
頭一高切割壓力區(qū)緊鄰噴嘴出口,工件表面至噴嘴出口的距離約為0.5~1.5mm,切割壓力Pc大而穩(wěn)定,是目前工業(yè)生產(chǎn)中切割手扳常用的工藝參數(shù)。第二高切割壓力區(qū)約為噴嘴出口的3~3.5mm,切割壓力Pc也較大,同樣可以取得好的效果,并有利于保護透鏡,提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區(qū)由于距噴嘴出口太遠,與聚焦光束難以匹配而無法采用。綜上所述,CO2激光器切割技術正在我國工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越多的應用,國外正研究開發(fā)更高切割速度和更厚鋼板的切割技術與裝置。為了滿足工業(yè)生產(chǎn)對質(zhì)量和生產(chǎn)效率越來越高的要求,必須重視解決各種關鍵技術及執(zhí)行質(zhì)量標準,以使這一新技術在我國獲得更普遍的應用。廣東大功率CO2激光切割機廠商