16фев 2021

Лазерный источник по металлу

Существующее лазерное оборудование условно можно разделить на несколько групп по типу установленного лазерного генератора.

Он может относиться к одной из трёх групп:

  • использующий для лазерной резки двуокись углерода;
  • выполняющий сплошную лазерную резку YAG;
  • проводящий оптоволоконную лазерную резку

Последняя технология существенно превосходит две первых.

Преимущества оборудования оптиковолоконной резки в сравнении с аналогами

По сравнению с СО2

Он превосходит лазерные источники с применением диоксидом углерода по следующим параметрам:

  • качеству формируемого лазерного луча (линии реза тоньше, формируемое пятно имеет меньшую площадь, эффективность работы выше, результат обработки лучше);
  • значительная скорость резания (мощность устройства вдвое выше, чем у аналогов с СО2);
  • значительная долговечность – волоконно-оптические лазерные установки стабильно служат до 100000 час;
  • действенность электрооптического преобразования. Его эффективность почти 30% (в три раза выше, чем у аналогов, с которыми выполняется сравнение), защита экологии, энергосбережение;
  • малая стоимость применения. N потребляемая не превышает 30% от потребления аппаратов с диоксидом углерода;
  • незначительные расходы на ТО, не требуются отражающие объективы;
  • простота обслуживания и эксплуатации (не требуется настройка оптического пути).

По сравнению с YAG

Сравнительный анализ показывает следующее:

  • превосходство по скорости резания почти в 5 раз.

Оптимально подходит для применения на производстве.

  • Стоимость применения ниже, чем при твёрдотельной резке YAG;
  • эффективность происходящего фотоэлектрического преобразования выше в 10 раз.

Конструкция волоконнооптичесого лазера и принципы его работы

Устройство создаёт одномодовое излучение с максимальными качественными и рабочими параметрами.

Диаметры волоконных излучателей микроскопические. Это позволяет максимально точно вырезать формы самой сложной геометрии в металлических листах значительной толщины и высокой твёрдости.

Луч, сформированный в оптиковолокне, рассчитан, в первую очередь, на работу с металлами. Этим определя6ется сфера его применения.

Кроме металлов, он достаточно хорошо работает по стеклу, камню, пластикам.

Устройство лазерного источника волоконного типа

Протяжённость кабеля может колебаться от 2 до 100 метров. В целях оптимизации рабочего пространства его собирают в кольцо и укладывают сверху.

Данный принцип преобразования светового в лазерное излучение на сегодня один из наиболее оптимальных. Эффективность данного процесса может достигать 90%. Процесс генерации лазера происходит без искажения фона сформированной волны и потери его мощности на всём маршруте оптического перемещения.

Система формирования лазерного луча в волоконных устройствах включает два базовых элемента:

  • полупроводниковые диоды (лампа накачки);
  • оптиковолоконный кабель.

Внутри него находится волокно, проводящее свет, сердцевина которого выполнена из прозрачного кварца. Последний легируется ионами редкоземельных металлов. Чаще всего, востребован иттербий.

Концы основного стержня оснащаются дифракционной (брегговской) решёткой. Это штрихи, наносимые специальным образом. На участках, где их нанесли, меняется отражательная способность. Они применяются в роли резонаторов, отражают свет, перемещающийся по волокну, поддерживают необходимую длину волны. Луч, благодаря этому, сохраняет монохромность, иные качественные характеристики.

Включение диодных ламп происходит при пуске станка. Они подпитывают энергией световод, накачивают волокно по длине. Сердцевина переходит в рабочее состояние. Активируется иттербиевое покрытие. Это приводит к генерации ионов.

Дифракционные решётки, играя роль отражающих зеркал, обеспечивают постоянное присутствие части светового потока внутри оптических волокон. Это инициирует процесс создания новых атомов.

Вторая половина формируемой световой энергии излучается вовне мощным и стабильным лучом лазера.

Выходная сторона оптического кабеля стыкуется с режущей головкой, имеющей несколько степеней подвижности. Последняя выставляется над поверхностью обрабатываемого материала. Внутри головки установлена фокусирующая линза. Она, по командам системы управления, формирует из луча пятно требуемого диаметра и подаёт его к месту выполнения реза.

Достоинства оптоволоконных лазеров

Твёрдотельное оборудование превосходит лазеры иных типов по целому ряду показателей:

  • обеспечивает позиционирование головки на любых скоростях её перемещения с прецизионной точностью;
  • позволяет получать значительную (до 1000 кВт и выше) мощность;
  • обеспечивает микронную фокусировку луча, доводя его, в точке реза, до максимальной интенсивности;
  • формируемый луч имеет min угловое расхождение и почти нулевые потери;
  • многофункциональность - луч лазера перфорирует, гравирует, режет материалы.

Кроме этого он сваривает их, допускает пайку, позволяет закаливать поверхность, очищать от загрязнений, наплавлять.

  • Луч лазера формирует отверстие без стружки, стенки реза гладкие и чистые;
  • мощность на выходе ограничена только аналогичным показателем источника, используемого для оптической накачки;
  • рабочий ресурс превышает 100000 часов;
  • минимальные ПНР, не нуждаются в юстировке.

Их просто транспортировать, устройства компактны.

  • Имеет воздушное охлаждение, исключающее проблемы с водоснабжением, свойственные водяным терморегуляторам;
  • безотходная технология, бесшумная работа.

Основные бренды лазерных источников

На российском рынке рассматриваемое оборудование представлено разными брендами. Наиболее широкие модельные ряды у производителей IPG, JPT, Raycus, Maxfotonix. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Рассчитан на выполнение работ различных типов.

Для примера рассмотрим более подробно продукцию IPG. Данное оборудование предлагается заказчикам в различных вариантах исполнения, подразделяемых на следующие типы:

  • непрерывные лазеры (CW), высокой, средней, низкой мощности;
  • волоконные квазинепрерывные;
  • наносекундные;
  • фемтосекундные;
  • пикосекундные;
  • гибридные, функционирующие в среднем ИК диапазоне.

Мощность этих волоконных лазеров может задаваться диапазоном (100Вт – 4 кВт). Регулируется без воздействия на формируемые оптические параметры.

Преимущества технологии IPG очевидны любому специалисту:

  • в качестве источников энергии оборудование комплектуется полупроводниковыми лазерами со значительными сроками службы, которые преобразуют электроэнергию в лучевую;
  • передача и преобразование энергии диодов в лазерный луч осуществляется в оптоволокне, толщина которого тоньше человеческого волоса;
  • перемещение луча по гибкой волоконной оптике является самым современным решением.

Эти лазеры обладают максимальной (для своего класса) выходной мощностью, позволяют формировать высококачественный луч при минимальных затратах.

Основными элементами рассматриваемых устройств являются:

  • оптоволокно, представляющее цилиндрические отрезки, выполненные из стекла высокой прозрачности.

Их длина может составлять несколько километров. Это волоконно-оптические волноводы, вмещающие излучение, и проводящие его с min потерями, при обеспечении 100% внутреннего отражения с минимизацией потерь.

Волокна делятся на пассивные, активные. Первые переносят излучение, вторые усиливают его посредством смешивания со светом перемещаемого излучения, вырабатываемым лазером накачки, при наличии, в центральной жиле, ионов редкоземельных металлов.

  • Диоды накачки имеют одиночные излучатели.

Эта технология обеспечивает излучение на порядок выше. Такие источники накачки допускают совместное применение с обычным водяным или воздушным принудительным охлаждением.

Если вас интересуют станки для лазерной резки металла, обратите внимание на продукцию бренда Elixmate, давно завоевавшую популярность на рынке России.

Станки bodor, иные решения данного модельного ряда позволяют организовать резку и обработку металлов в промышленных масштабах. При гарантированном качестве производимых работ и значительном сокращении сроков их выполнения.

Рекомендуемые товары
BODOR E4020T Лазерный станок по металлу Автоматическая смена рабочих зон Труборезный модуль
Цена по запросу
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR A4 Лазерный станок по металлу Сварная станина Рабочее поле 1524х4000 мм
От 3 170 000
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR A6 Лазерный станок по металлу Сварная станина Рабочее поле 1524х6000 мм
От 3 290 000
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR A3 Лазерный станок по металлу Сварная станина Рабочее поле 1524х3048 мм
От 2 980 000
  • Производитель
    излучателя
    IPG / Max
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR P6020T Лазерный станок по металлу Модуль для резки труб Автосмена рабочих зон Кабинетная защита
Цена по запросу
  • Производитель
    излучателя
    IPG / MaxPhotonics
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR P3015T Лазерный станок по металлу Модуль для резки труб Автосмена рабочих зон Кабинетная защита
Цена по запросу
  • Производитель
    излучателя
    IPG / MaxPhotonics
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
BODOR P4020Т Лазерный станок по металлу Модуль для резки труб Автосмена рабочих зон Кабинетная защита
Цена по запросу
  • Производитель
    излучателя
    IPG / MaxPhotonics
  • Тип
    двигателей
    YASKAWA
Заказать консультациюМы готовы проконсультировать и подобрать подходящий лазерный станок, который будет отвечать вашим бизнес задачам. Это поможет сэкономить на покупке и на обслуживании станка.
Ваш телефон