Koupe lazè se yon teknoloji manifakti avanse ki anplwaye gwo -pouvwa- reyon lazè dansite ansanm ak ekipman CNC pou fè pwosesis materyèl ki pa-kontak. Teknoloji a remonte orijin li nan 1965, lè premye machin koupe lazè a te aplike nan perçage mouri dyaman, ak Wayòm Ini a reyalize premye lazè-koupe oksijèn metal yo nan lane 1967. Pandan ane 1970 yo, teknoloji koupe lazè te kòmanse penetre sektè ayewospasyal la, epi apre adopsyon lazè CO₂190 toupatou. ranplase pwosesis koupe plasma konvansyonèl yo.
Kòm yon metòd koupe tèmik, koupe lazè distenge pa bon jan kalite koupe siperyè, efikasite segondè, ak fleksibilite eksepsyonèl, sa ki pèmèt pwodiksyon soti nan yon sèl -travay koutim inite nan gwo-manifakti volim.
Prensip Fonksyònman
1.1 Jenerasyon lazè ak karakteristik gwo bout bwa
Lazè (Anplifikasyon Limyè pa Stimulé Emisyon Radyasyon) pwodui yon gwo koeran, gwo bout bwa monokwomatik atravè emisyon ankouraje. Yon sistèm lazè konsiste de twa eleman fondamantal: yon mwayen aktif (solid, likid, oswa gaz), yon sous enèji (mekanis ponpe), ak yon resonator optik. Lè mwayen aktif la kouran, li emèt foton; resonator la reflete foton sa yo ale ak tounen nan mwayen an, anplifye ak aliyman vag limyè yo finalman jenere yon gwo -enèji- reyon lazè dansite.
Travès lazè diferan de limyè òdinè nan plizyè aspè kritik: gwo entansite, ranje frekans trè etwat (monochromaticity), kolimasyon byen file, ak koerans segondè.
1.2 Mekanis koupe fizik
Pwosesis koupe lazè a enplike de operasyon similtane:
Chofaj materyèl ak transfòmasyon faz: Yon gwo -pouvwa- gwo bout bwa lazè dansite ki konsantre sou sifas pyès materyo a, sa ki lakòz rejyon iradyasyon an fè eksperyans rapid eskalasyon tanperati a, byen vit fonn, vaporize, ablasyon, oswa limen materyèl la.
Ejection fonn: Yon gwo -gaz asistans vitès, kowaksyal ak gwo bout bwa a, soufle materyèl la fonn soti nan kerf la, reyalize separasyon materyèl. Kouran gaz sa a an menm tan pwoteje optik konsantre yo kont kontaminasyon vapè ak eklatman.
1.3 Presizyon ak Paramèt Pwosesis
Koupe lazè reyalize dimansyon presizyon nan ± 0.05mm, lajè kerf nan 0.10-0.20mm, ak brutality sifas sou lòd la nan dè dizèn de mikron. Paramèt kle ki enfliyanse bon jan kalite koupe yo enkli:
Pouvwa lazè ak dansite pouvwa: Detèmine epesè materyèl posib ak vitès koupe
Pozisyon fokal gwo bout bwa: Afekte lajè kerf ak vètikal
Ede kalite gaz ak presyon: Dikte efikasite ekspilsyon fonn
Dyamèt bouch: Tipikman varye ant 0.8mm ak 3mm, chwazi ki baze sou materyèl ak epesè
Li enpòtan pou remake ke materyèl trè reflektif tankou kwiv ak aliminyòm montre pousantaj absòpsyon ki ba anpil pou longèdonn lazè espesifik, ki prezante defi pwosesis enpòtan.
Klasifikasyon Pwosesis Prensipal ak Karakteristik Teknik
Pwosesis koupe lazè yo klase nan kat gwo kalite ki baze sou mekanis retire materyèl:
2.1 Koupe Vaporizasyon Lazè
Yon gwo -enèji- gwo bout bwa lazè dansite chofe pyès travay la, rapidman rive nan pwen bouyi materyèl la epi sa ki lakòz vaporizasyon dirèk. Ekspilsyon vapè ki gen gwo vitès -an menm tan fòme kerf la.
Power density requirement: Typically >10⁸ W/cm²
Materyèl ki aplikab yo: Metal ekstrèmman mens ak materyèl ki pa-metal (papye, twal, bwa, plastik, kawotchou, elatriye)
Karakteristik: Demann enèji segondè; apwopriye pou aplikasyon ki mande pou evite rezidi fonn
2.2 Lazè k ap fonn koupe
Chofaj lazè a fonn materyèl la, epi yon gaz ki pa -oksidan (Ar, He, N₂, elatriye) ekspilse metal la fonn nan gwo presyon pou fòme kerf la.
Efikasite enèji: Mande sèlman 1/10 enèji nan koupe vaporizasyon
Materyèl ki aplikab: Nerjaveèi, Titàn, aliminyòm ak alyaj yo -materyèl ki reziste oksidasyon oswa metal reyaktif
Pwosesis avantaj: Pwodui oksid-bò koupe gratis ak bon jan kalite kwen segondè
2.3 Koupe Oksijèn Lazè (Koupe Flanm dife)
Menm jan ak koupe oxyacetylene, pwosesis sa a anplwaye lazè a kòm yon sous chalè prechofaj ak oksijèn kòm gaz la koupe. Oksijèn nan reyaji ègzotèmik ak metal la, pandan y ap kònen soti oksid fonn.
Efikasite enèji: Mande sèlman 1/2 enèji nan koupe k ap fonn; vitès koupe siyifikativman depase tou de vaporizasyon ak koupe k ap fonn
Materyèl ki aplikab yo: Asye kabòn, asye Titàn, ak asye -trete chalè-metal ki sansib a oksidasyon
Limit pwosesis: pi laj kerf, pi gwo chalè -zon ki afekte, sansiblite pou boule kwen, ak bon jan kalite kwen relativman enferyè.
2.4 Lazè Scribing ak Frakti Kontwole
Ekri lazè itilize yon gwo -enèji- lazè dansite pou eskane sifas materyèl frajil yo, vaporize yon renur ki pa fon atravè evaporasyon tèmik, ki te swiv pa fòs mekanik kraze materyèl la sou renur la. Ka zo kase kontwole itilize gradyan tèmik apik ki te pwodwi pa lazè grooving pou kreye estrès tèmik lokalize nan materyèl la frajil, sa ki lakòz separasyon sou Groove la.
Materyèl aplikab: Seramik, semi-conducteurs, ak lòt materyèl frajil
Lazè tipik: Q-lazè chanje, lazè CO₂
Domèn aplikasyon ak valè endistri
Teknoloji koupe lazè te anvayi plizyè sektè endistriyèl kritik:
Faktori otomobil: ankadreman kò, konpozan èrbag, panno enteryè
Aerospace: konpozan motè, kanal alyaj Titàn, rèd po fuselage
Faktori Elektwonik: Precision mikro-konpozan, ankadreman sikwi, konektè
Aparèy medikal: stents kowonè, enstriman chirijikal, aparèy mikrofluidik
Tòl Fabrication: Li te vin pwosesis dominan an, deplase metòd konvansyonèl yo
Konklizyon
Kòm yon teknoloji manifakti debaz, koupe lazè kontinye kondwi transfòmasyon endistriyèl atravè avantaj konbine li yo nan gwo presizyon, segondè efikasite, ak fleksibilite eksepsyonèl. Soti nan koupe vaporizasyon nan koupe oksijèn-asistans koupe, ak soti nan lazè CO₂ rive nan lazè fib, evolisyon teknolojik kontinyèl te elaji limit aplikasyon yo nan koupe lazè, sa ki pèmèt segondè-bon jan kalite, pwosesis efikas atravè yon seri pi laj nan materyèl ak epesè.
