激光切割原理 利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開，激光切割屬于熱切割方法之一，其工作原理圖如下圖示[1]。[1]陳家璧，彭潤玲，等.激光原理及應(yīng)用[J]. 電子工業(yè)出版社,2008:174.激光切割的分類 1）汽化切割 利用高能密度的激光束加熱工件。在短的時(shí)間內(nèi)汽化，形成蒸氣。在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時(shí)需要大的功率和功率密度?！ 〖す馄懈疃嘤糜跇O薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割?！ ?）熔化切割 激光熔化切割時(shí)，用激光加熱使金屬材料熔化，噴嘴噴吹非氧化性氣體（氬氣、氦氣、氮?dú)獾龋?，依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。所需能量約為汽化切割的1/10?！ 〖す馊刍懈钪饕糜谝恍┎灰籽趸牟牧匣蚧钚越饘俚那懈?，如不銹鋼、鈦、鋁及相關(guān)合金等?！ ?）氧氣切割 它是用激光作為預(yù)熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，而切割速度一般大于激光汽化切割和熔化切割?！ 〖す庋鯕馇懈钪饕糜谔间?、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。 激光切割的相關(guān)工藝參數(shù) ...
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一、 激光平面切割特性激光切割是激光最普通也最常見的工業(yè)應(yīng)用，超過80%的高功率工業(yè)激光器被用于激光切割。它使用經(jīng)聚焦的高能量密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助同軸高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開，如下圖示：一、 決定激光平面切割性能的要素1) 與激光束相關(guān)的要素主要是：一、 決定激光平面切割性能的要素 1) 與激光束相關(guān)的要素主要是：● 激光功率， 通常激光功率越高，切割越快或切割厚度越大● 激光模式（單模，多模），通常單模切割速度更快，多模更適合切割厚板● 輸出形態(tài)（連續(xù)輸出，脈沖輸出），通常連續(xù)輸出切割速度快，但熱影響區(qū)相對(duì)較大，脈沖輸出切割速度較慢，但熱影響區(qū)較小此外還有：波長，頻率，占空比2) 與加工透鏡相關(guān)的要素主要是：● 聚焦鏡焦距：一般焦距越大，焦點(diǎn)光斑直徑就越大● 焦點(diǎn)光斑直徑，由焦距和光纖芯徑共同決定。焦點(diǎn)光斑直徑越大，切割速度越慢，切割的厚度增加，反之亦然）。● 焦點(diǎn)位置：即聚焦點(diǎn)到加工材料上表面的相對(duì)位置），通常氧氣切割時(shí)焦點(diǎn)在材料上表面上方，氮?dú)馇懈顣r(shí)焦點(diǎn)在材料上表面下方。此外還有：擴(kuò)束鏡焦距，焦點(diǎn)深度（焦點(diǎn)深度越大，加...
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繼飛博激光9月份推出單腔3000W激光器已過去多月，我們陸續(xù)從先期使用的幾家客戶接收到了滿意的反饋，但是也仍有部分客人不明白，同樣是3000W激光器，為何運(yùn)用了環(huán)形光斑工藝的飛博單腔3000W就如此優(yōu)秀。今天，飛博的應(yīng)用工藝部門工程師就將更進(jìn)一步為大家科學(xué)解釋單腔3000W的優(yōu)勢(shì)。飛博應(yīng)用部門工程師：要評(píng)判激光切割效果的優(yōu)劣，就要先從激光切割的本質(zhì)說起。何為激光切割？利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而將工件割開。激光切割穿孔完成后，激光開始進(jìn)入切割過程。到達(dá)板材表面的光束大部分進(jìn)入切縫內(nèi)，并經(jīng)過多次反射后被材料吸收（菲涅耳吸收），部分被等離子體吸收和再輻射，部分被未熔表面反射掉，剩下的部分則可能直接穿過切縫。激光切割熔池在光反射處，激光能量密度很高，使液態(tài)金屬汽化。如果激光能量密度過于集中，就會(huì)導(dǎo)致切割斷面上產(chǎn)生波浪紋，造成粗糙度增加，切割質(zhì)量下降。在薄板切割中，光束反射少，這種現(xiàn)象不明顯；但是在厚板切割中，這種現(xiàn)象就會(huì)比較明顯。過于集中的激光能量分布目前市面在售的進(jìn)口和國產(chǎn)光纖激光器束腰處的能量分布大多是平頂型，但是這種能量分布是否已達(dá)到最佳？而我司首創(chuàng)的環(huán)形光斑切割優(yōu)勢(shì)具體又表現(xiàn)在哪方面呢？ &...
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激光表面處理技術(shù)是指通過激光與材料的相互作用使材料表面發(fā)生所希望的物理化學(xué)變化，從而達(dá)到改善其表面性能的一種技術(shù)。它是利用激光束快速、局部地加熱材料，以實(shí)現(xiàn)局部急熱、熔融或燒蝕等，并可在多種環(huán)境下進(jìn)行處理；通過改變激光源或激光參數(shù)，可解決不同材料表面處理的工藝問題。近年來，隨著機(jī)械制造等行業(yè)的不斷發(fā)展及工業(yè)4.0與智能制造的提出，與之相適應(yīng)的激光表面處理的研究和應(yīng)用也呈快速發(fā)展的趨勢(shì)，其加工對(duì)象、工藝方法、應(yīng)用領(lǐng)域等也在不斷拓展之中[1]。根據(jù)表面處理目的不同，激光表面處理通常分為：表面改性處理（如激光上釉、激光重熔等）與去除處理（如激光清洗等）。激光清洗作為激光表面處理技術(shù)中的一種，近年來也越來越獲得廣泛關(guān)注和快速發(fā)展。激光清洗主要通過低功率、高能量密度的脈沖激光束作用于工件表面，使其表面的污物、氧化層、鍍層或涂層等受熱發(fā)生瞬間的熔融、燒蝕、蒸發(fā)或剝離，從而達(dá)到工件表面潔凈化的工藝過程[2]。激光清洗屬于干洗，與傳統(tǒng)的機(jī)械及化學(xué)等清洗方法相比，具有清洗效果好、控制精度高、對(duì)環(huán)境無污染、基本不損傷基體、屬于非接觸式的清洗等優(yōu)點(diǎn)，由此可見，激光清洗工藝是一種“綠色”清洗工藝。目前，激光清洗已被廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)之中[3]，常見的應(yīng)用如表1所示。表1 激光表面清洗的主要應(yīng)用大脈沖能量光纖激光器的優(yōu)勢(shì)光纖激光器相較與固體激光器、CO2激光器等具有電光轉(zhuǎn)化效率高，結(jié)構(gòu)小巧，性能穩(wěn)定，免維護(hù)...
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激光切割是熱切割方法之一，利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開。 光纖激光切割適用于切割不銹鋼、碳鋼、鋁合金、黃銅等金屬材料，而且在切割中具有無外力接觸，切割速度快，切口平滑等特點(diǎn)。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。 通常，影響切割質(zhì)量的重要工藝參量有切割速度、激光功率、輔助氣體、焦點(diǎn)位置、噴嘴特性及材料材質(zhì)性能等?？梢?，影響激光切割加工因素很多，如果控制不當(dāng)或參量把握不準(zhǔn)，其切割精度和切割質(zhì)量將會(huì)受到很大的影響。在實(shí)際加工中，如何準(zhǔn)確，快速，有效地掌握好影響光纖切割質(zhì)量的上述關(guān)鍵因素，是非常重要的。 下面就實(shí)際常用材料切割過程中所見的問題進(jìn)行系統(tǒng)的原因說明，并提出相應(yīng)解決方法。激光切割不銹鋼原理激光切割不銹鋼屬于激光切割中的熔化切割，激光熔化切割時(shí)，用激光加熱使金屬材料熔化；輔助氣體通常使用氮?dú)狻鍤?、氦氣等非氧化性氣體，其作用是吹走切割產(chǎn)生的熔渣，是切割面更加光滑；所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。激光切割不銹鋼具有無外力接觸，精度高，切割速度快，切口平滑、亮白等特點(diǎn)。然而在實(shí)際中若理解不到位或操作不當(dāng)，就會(huì)影響其切割質(zhì)量...
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由于光纖具有極好的柔繞性，激光器可設(shè)計(jì)得相當(dāng)小巧靈活、外形緊湊體積小，易于系統(tǒng)集成，性價(jià)比高等。光纖激光器被日益廣泛的應(yīng)用在激光切割，激光焊接，激光熔覆等工業(yè)領(lǐng)域。光纖作為導(dǎo)波介質(zhì)，其耦合效率高，纖芯直徑小，纖內(nèi)易形成高功率密度，單位面積通過功率高，在應(yīng)用中如果激光器清潔不當(dāng)，造成激光器輸出頭燒壞，以至于影響激光功率輸出，影響激光穩(wěn)定性。同時(shí)維修周期長，維修費(fèi)用高。造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為保證激光器能夠長期穩(wěn)定，更好的保證QBH輸出頭的穩(wěn)定性，每次將光纖端頭連接到光學(xué)頭前，必須要檢查光纖端面是否有灰塵或臟污，必要時(shí)進(jìn)行清潔。光纖端面如果有灰塵或清潔不干凈，會(huì)污染石英柱。會(huì)對(duì)激光器造成嚴(yán)重?fù)p壞。 1 必需的材料與工具清潔光纖端面時(shí)，您需要準(zhǔn)備如下材料與工具：● 柯達(dá)鏡頭紙● 光學(xué)清潔棒● 丙酮（無水無油） 或無水乙醇（≥99.7%）● 顯微鏡● 手電筒● 以確認(rèn)清潔完好的光學(xué)QBH光學(xué)鏡頭顯微鏡無水乙醇光學(xué)清潔棒2 .操作步驟2-1 顯微鏡的應(yīng)用2-1-1 要選擇空氣中無粉塵顆粒，空氣干燥的空間內(nèi)進(jìn)行清潔QBH輸出頭。2-1-2 將顯微鏡放置到固定清潔的平面上,通過顯微鏡觀察時(shí)能保持...
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七月尾，八月頭，又到一年中最熱的時(shí)節(jié)。當(dāng)人人忙著防暑降溫的時(shí)候，不要忘了激光設(shè)備中的核心器件——激光器，同樣需要精心維護(hù)。建議相關(guān)工作人員做好防結(jié)露措施，以防結(jié)露引起激光器的電子和光學(xué)器件損壞，甚至導(dǎo)致器件失靈。激光器結(jié)露與空氣溫度和濕度的關(guān)系密不可分，如下圖。 綠色區(qū)域 結(jié)露點(diǎn)溫度＜22℃，屬于激光器工作水溫范圍內(nèi)的安全區(qū)域可以按照激光器使用手冊(cè)，正常設(shè)置水冷機(jī)溫度23-25℃即可。對(duì)于飛博高功率機(jī)柜式光纖激光器，機(jī)柜會(huì)帶有空調(diào)，從設(shè)計(jì)端進(jìn)行雙重防護(hù)。如下圖： 每周要清理空調(diào)濾網(wǎng)上的灰塵，保持濾網(wǎng)干凈，無堵塞。夏季空調(diào)溫度一般設(shè)置在 23-25 攝氏度左右，另外每次開機(jī)時(shí)，重視開關(guān)機(jī)順序，需按照下面正確的開關(guān)機(jī)順序來操作。警告：不能出現(xiàn)激光器已經(jīng)關(guān)機(jī)，水冷機(jī)卻還在運(yùn)行的情況！黃色區(qū)域 結(jié)露點(diǎn)溫度在 22-26℃之間，屬于危險(xiǎn)區(qū)域。在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，結(jié)露點(diǎn)溫度與水冷機(jī)的正常設(shè)置溫度存在交叉性可能。如果結(jié)露點(diǎn)溫度逼近水冷機(jī)設(shè)置溫度，在水冷機(jī)制冷量和流量有足夠冗余的情況下，可以酌情將冷水機(jī)的設(shè)置水溫提高 2-3℃左右，來避免結(jié)露。此措施簡單，方便，但效果局限性較大。這個(gè)時(shí)候就需要增加 CDA.CDA是清潔干燥空氣（Clean Dry A...
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結(jié)露現(xiàn)象 結(jié)露是指物體表面溫度低于附近空氣露點(diǎn)溫度時(shí)其表面出現(xiàn)冷凝水的現(xiàn)象。結(jié)露是否發(fā)生取決于環(huán)境溫度和環(huán)境濕度所對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度。結(jié)露是我們?nèi)粘Ｉ钪泻芷毡榈默F(xiàn)象，通常結(jié)露現(xiàn)象有，在清晨出現(xiàn)的露水，在冬季出現(xiàn)的大霧、夏天拿出冰凍飲料瓶時(shí)出現(xiàn)“冒汗”的現(xiàn)象等等。 產(chǎn)生機(jī)理 隨著夏天氣溫的升高，空氣能夠包含的水蒸汽就多。反之，空氣溫度低，盡管只有少量水蒸汽，空氣也能夠達(dá)到飽和。也就是說，濕空氣的飽和水蒸汽含量與空氣的溫度成正比（氣溫越高，空氣濕度越大）。同理，即使?jié)窨諝獗旧頉]有達(dá)到過飽和，而與濕空氣接觸的物體、空隙部位、表面及內(nèi)部冷卻到低于濕空氣的飽和溫度時(shí)，則在其界面附近空氣中所含的水蒸汽也會(huì)凝結(jié)成水而變成水滴，也就是出現(xiàn)了凝露現(xiàn)象。即使接觸到的比濕空氣飽和溫度低一點(diǎn)點(diǎn)的物體，凝露也會(huì)發(fā)生。 產(chǎn)生原因 在夏季酷熱潮濕的環(huán)境下，如果在水溫設(shè)定、機(jī)箱密閉及開關(guān)機(jī)順序等方面存在疏漏，就有可能造成光纖激光器內(nèi)部水冷卻的電子部件和光學(xué)器件因?yàn)閮?nèi)外溫差導(dǎo)致表面結(jié)露，從而使激光器的性能降低，乃至損壞激光器。 結(jié)露造成的危害1. 由于光纖激光器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及光學(xué)、電學(xué)等方面，如果在內(nèi)部結(jié)露形成水滴，這些水滴就有可能落在電路板上，造成電路短路等現(xiàn)象；嚴(yán)重的話，也可能燒毀電路板，從而造成激光器故...
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