소개
레이저 처리 분야에서 레이저 커팅 머신은 높은 정밀, 고속 및 비접촉 처리 .와 같은 장점으로 인해 많은 산업에서 널리 사용되었습니다. 레이저 절단 과정에서 레이저 절단 과정에 대한 어려운 문제와 우수한 열전도율 . 레이저 절단 기계의 절단 효과에 대한 고도로 반사 재료의 영향에 대한 심층적 인 탐색은 레이저 절단 기술의 적용 범위를 확장하여 품질 및 효율성을 향상시키는 데 큰 의미가 있습니다.
반사 재료의 특성과 레이저 흡수에 미치는 영향
고도로 반사 재료의 기본 특성
고 반사 재료는 일반적으로 저항력이 낮아 레이저의 흡수 속도가 낮습니다. 예를 들어, 구리 및 알루미늄은 실온에서 일반 금속 .의 전기 전도도 중 상단 중 하나 인 경우, 적색 구리에 대한 적색 구리에 대한 적색 구리에 대한 흡수 속도는 약 5%.입니다. 반사 . 표면이 부드러워 질수록 레이저 .의 반사가 더 강해지면, 일반 브러시 스테인리스 스틸의 반사 능력은 상대적으로 약하지만, 표면이 거울 효과에 도달하면 레이저 가공 중에 명백한 반사가 발생합니다 ({6}} 첨가 중 흡수율은 첨가 중에 명백한 반사를 유발할 것입니다. 상태 . 레이저에 대한 고체 금속의 흡수 속도는 일반적으로 낮지 만, 예를 들어, 적색 구리가 녹는 점 근처로 가열되면 흡수 속도는 약 20%.에 도달 할 수 있습니다.
다른 파장 레이저에서 고도로 반사 된 재료의 흡수 특성
상이한 파장의 빛에 대해 상당히 다른 물질 . .는 1070nm의 파장을 가진 섬유 레이저의 경우 구리 (Cu)와은 (Ag)을 복용합니다. 흡수 속도가 매우 낮지 만 철강 (Fe) 및 그 {3. ^ ^ ^ ^ ^}}}}}} { ^}}, 흡수 속도가 매우 낮습니다. 고체 레이저에 노출 될 때 상대적으로 더 높습니다 . Co₂ 레이저에 의해 방출되는 레이저는 적외선 밴드 (일반적으로 10 . 6um)에 있으며, 많은 산업 응용 분야에서 잘 수행되는 경우 특수 밴드에서 고도로 반사적 금속을 처리하는 데 이상적이지 않음을 나타내는 것은 아닙니다... 고도로 반사 재료의 레이저에 대한 흡수를 증가시키고 절단 효과를 향상시킵니다.
레이저 커팅 머신의 절단 효과에 대한 반사성이 높은 재료의 여러 영향
절단 품질 감소
드 로스와 버 문제
재료에 의한 레이저의 불충분 한 흡수로 인해 고도로 반사 된 재료를 절단 할 때, 절단 과정에서 발생하는 열은 재료를 완전히 녹이고 기화하기에 충분하지 않아, 절단 표면의 바닥에서 드로스가 형성되어 .는 동시에 보조 가스의 부풀어 오르기 아래에서 불완전하게 녹은 재료의 부적절한 재료가 불완전하게 녹을 수 있습니다. Edge . 예를 들어, 일반 레이저 절단 기계를 사용하여 구리 재료를 자르기 위해, 컷 바닥에서 명백한 드로스가 종종 발견되며, 최첨단의 버는 상대적으로 거칠고 절단 표면의 평탄도와 부드러움에 심각한 영향을 미칩니다 .
일관되지 않은 절단 너비
레이저에 고도로 반사 된 재료의 반사 및 열전도는 재료 표면에서 레이저 에너지의 분포를 불러 일으켜 절단 과정에서 일치하지 않는 절단 너비 .를 초래하고, 더 넓은 상부 부분과 더 좁은 부분이 절단 또는 상당한 지역의 변화가 발생할 수 있습니다 ({1}}}. 이는 심지어 크기에 영향을 줄 수 있습니다. 치수 정확도에 대한 요구 사항이 매우 높은 일부 부품 처리 .
열 영향 구역의 팽창
높은 반사 재료의 우수한 열 전도성은 레이저 절단 공정 동안 발생하는 열이 주변 영역으로 빠르게 퍼져 열이 감도에 영향을받는 영역의 범위를 확장시켜 열에 영향을받는 영역 내의 재료의 구조와 특성을 확장시킨다. 열 영향 구역의 확장은 재료의 기계적 특성을 감소시켜 제품의 서비스 수명에 영향을 미칠 수 있습니다 .
절단 효율 감소
낮은 흡수 속도로 인한 낮은 에너지 활용률
레이저에 대한 고도로 반사 된 재료의 흡수 속도가 낮 으면 많은 양의 레이저 에너지가 반사되고 재료 절단에 효과적으로 사용될 수 없으며, 레이저 절단 기계의 낮은 에너지 활용률 .를 초래합니다. .는 재료 절단을 달성하기 위해서는 레이저 전원을 증가 시키거나 절단 시간을 확장해야합니다. 동일한 두께의 구리 및 강철 재료를 절단 할 때 구리 재료 절단에 필요한 레이저 전력이 종종 높으며 절단 속도가 상당히 느려 .
절단 속도의 제한
절단 품질을 보장하기 위해 고도로 반사 된 재료의 레이저 절단 동안 불완전한 침투 및 드로스 형성과 같은 문제로 인해 절단 속도는 감소해야합니다. . 과도하게 느린 절단 속도는 단일 작품의 처리 시간을 연장 할뿐만 아니라 예를 들어, 두꺼운 재료의 절단에 대한 전체 생산 효율을 감소시킬뿐만 아니라,.도 절단 할 수 있습니다. 일반 금속 재료를 절단 할 때의 일부 .
장비 마모 증가
반사 된 빛으로 인한 레이저 손상
레이저가 고도로 반사 된 재료의 표면을 조사 할 때, 대부분의 에너지는 . 반사 될 것입니다.이 반사 된 광선은 레이저 내부로 돌아와 레이저의 광학 구성 요소를 손상시킬 수 있습니다. 예를 들어 레이저 공진기의 거울을 손상시키고 레이저 다이오드의 성능에 영향을 미치기 때문에 라우저의 경우.}}}. 반사 된 빛은 레이저가 불안정한 빛 출력을 가질 수도 있고 빛을 방출하지 않을 수도 있습니다. .
보조 시스템의 부담 증가
레이저 절단에 대한 반사성 재료의 부작용을 극복하기 위해 보조 가스의 유량과 압력을 높이기 위해 드로스를 날려 버리고 절단 품질을 향상시키는 데 도움이 필요합니다 . 이것은 보조 가스 시스템의 부담을 증가시켜 작동 비용과 유지 보수 주파수를 증가시켜.}}}}}}}}}}}}}} {}}} {} {1 {1}을 동일하게 증가시킬 것입니다. 고도로 반사 재료, 장비의 냉각 시스템에 대한 더 높은 요구 사항이 제시됩니다.
고도로 반사 재료 절단의 도전에 대처하기위한 전략
레이저 장비의 최적화
새로운 유형 레이저 채택
높은 반사 재료에 대한 새로운 유형 레이저의 개발은 문제의 주요 솔루션 중 하나입니다. 예를 들어, 청색 레이저의 파장은 일반적으로 400 - 500 nm .의 파장이 전통적인 적외선 레이저와 비교하여, 고도로 반사 된 재료에 대한 더 높은 흡수 속도를 가지고 있습니다..}}}}}. 광동 곤전 콩 마카오 그레이터 베이 지역의 광동 하드 기술 혁신 연구소 (Guangdong Hard Technology Innovation Research Institute)에서 발사 한 반도체 블루 레이저는 용접, 클래딩 및 고도로 반사 된 재료의 3D 프린팅에서 잘 작동합니다. 기존의 적외선 레이저의 5 분의 1 및 "Spatter-Free Welding"을 달성 할 수 있습니다 . 용접 속도는 적외선 레이저보다 8 배 더 빠릅니다 .
섬유 출력 헤드의 최적화
섬유 레이저 기계에서, 고도로 반사 된 재료로 인한 반사 레이저는 출력 광학 케이블 헤드 . Raycus 레이저를 손상시킬 가능성이 높습니다. Raycus 레이저는 새로운 QBH 섬유 출력 헤드를 채택하여 원래 기준으로 반사 된 조명 스트리핑 장치의 단계를 추가하여 첫 번째 장소에서 반사 된 레이저의 대부분을 제거 할 수 있습니다. 광학 케이블 출력 헤드 .에 대한 열 영향 엄격한 구리 표면 용접 테스트 후,이 출력 헤드가 장착 된 RFL-A1500D 레이저의 핵심 구성 요소는 여전히 높은 반사 광경에서 정상적인 작동 온도를 유지하여 성능을 효과적으로 확인할 수 있습니다 ({7}}.
프로세스 매개 변수 조정
레이저 전력 및 에너지의 제어
고도로 반사 된 재료의 특성에 따르면, 레이저 전력을 적절하게 증가 시키면 레이저에 재료의 흡수를 증가시키고 절단 효율을 향상시킬 수 있지만, 너무 높은 레이저 전력은 재료의 과도한 용융 및 증기를 유발할 수 있으며, 더 많은 스플래시와 최상의 결과를 얻는 데 필요합니다. 예를 들어 절단 품질 . 보장, 다른 두께의 높은 반사 재료를 절단 할 때 실험을 통해 적절한 레이저 전력 및 펄스 에너지를 결정하여 우수한 절단 품질과 효율성을 달성합니다 ..
절단 속도 및 주파수의 최적화
절단 속도와 주파수를 조정하는 것은 또한 고도로 반사 재료의 절단 효과를 향상시키는 중요한 수단 . 절단 속도가 너무 빠르면 재료가 레이저 에너지를 완전히 흡수 할 수 없으며, 불완전한 침투 및 드로스 형성과 같은 문제는 절단 속도가 너무 느리면.가 발생할 수 있습니다. 품질 . 동시에 레이저의 펄스 주파수를 합리적으로 조정하면 재료의 용융 및 기화 공정을 제어하고 실제 처리에서 버스 및 드로스 생성을 줄일 수 있습니다. 두께에 따라 실험을 통해 절단 속도와 주파수의 조합을 최적화해야합니다. 장비 .
보조 조치의 적용
보조 가스의 선택 및 제어
고도로 반사 재료를 절단 할 때 적절한 보조 가스를 첨가 할 때 절단 효과 . 보조 가스는 고온에서 재료와 화학적으로 반응 할 수 있습니다. 예를 들어 산소가 보조 가스로 사용될 때 금속 물질과 함께 발전하는 화학적 반응을 겪을 수 있습니다. 속도 . 질소는 어느 정도 절단 표면의 품질을 향상시키고 산화를 방지 할 수 있습니다 . 보조 가스는 또한 절단 영역에서 드로스를 날려 버리고 절단 이음새를 청소하며 초점 렌즈를 보호하기 위해 슬릿 근처의 영역을 냉각시키는 데 도움이 될 수 있습니다 ({4}}.. 프로세스 . 다른 반사 재료와 절단 두께는 다른 보조 가스 매개 변수와 일치해야합니다 .
재료의 표면 전처리
샌드 블라스팅 및 러닝과 같은 고도로 반사 재료에 대한 표면 전처리는 재료의 표면 반사율을 감소시키고 레이저의 흡수 속도를 증가시킬 수 있으며, 표면 전처리를 통해 ., 작은 오목-컨버리지 구조는 재료 표면에 형성 될 때, 레이저 방해, 스카이가 여러 번, 스카우트가 포함될 때 (2}}. 예를 들어, 알루미늄 플레이트를 샌드 블래스트 한 후 레이저를 흡수 할 수있는 재료의 기회를 증가 시키면 레이저의 흡수 속도가 크게 증가하고 절단 효과가 크게 개선되었습니다 ..
결론
고유 한 물리적 특성으로 인해 고도로 반사 된 재료는 절단 품질 감소, 절단 효율 감소 및 장비 마모 증가를 포함하여 레이저 절단 기계의 절단 효과에 여러 부정적인 영향을 미칩니다. 레이저 전력, 에너지, 절단 속도 및 주파수를 정확하게 제어하는 공정 매개 변수의 합리적인 조정; 그리고 적절한 보조 가스를 선택하고 재료에 대한 표면 전처리 수행과 같은 효과적인 보조 측정의 적용은 고도로 반사 재료로 인한 절단 문제를 어느 정도까지 극복하고 비교적 이상적인 절단 효과를 달성 할 수 있습니다 ..
기술의 지속적인 개발과 혁신으로 인해 미래에 고도로 반사적 인 재료의 레이저 절단 분야에서 더 많은 돌파구가 달성 될 것으로 예상되어 레이저 절단 기술의 응용 범위를 더욱 확대하고 관련 산업의 개발을 촉진합니다 ({0}}.
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