1. Основний принцип роботи
Лазерна ріжуча головка використовує свою внутрішню оптичну систему для фокусування високо{0}}енергетичного лазерного променя на поверхні матеріалу, швидко підвищуючи місцеву температуру до точки плавлення або кипіння. Одночасно коаксіально з променем викидається -допоміжний газ під високим тиском (наприклад, кисень для горіння або азот для запобігання окисленню), щоб видувати розплавлений метал, утворюючи проріз. Коли ріжуча головка рухається по запрограмованому шляху, матеріал остаточно розрізається.
2. Внутрішня будова
Зверху вниз типова лазерна ріжуча головка в основному складається з таких ключових компонентів:
Оптоволоконний роз'єм і оптоволоконний кабель:Канал для передачі лазера. Внутрішній діаметр сердечника надзвичайно малий (наприклад, 50 мкм, 100 мкм), із суворими вимогами до радіуса вигину.
Колімаційна лінза:Перетворює розбіжний промінь, що виходить від волокна, на паралельне світло, забезпечуючи рівномірний розподіл енергії для підготовки до подальшого фокусування.
Захисні лінзи (верх/низ):Зазвичай розташовується перед і після фокусуючої лінзи, щоб блокувати шлак і пил під час різання, захищаючи дорогу фокусувальну лінзу від забруднення. Це витратні частини.
Фокусуюча лінза:Основний оптичний елемент, який використовує принцип опуклої лінзи для зведення паралельного світла в надзвичайно малу фокусну точку, концентруючи енергію для миттєвого розплавлення або випаровування матеріалу.
Керамічне кільце:Містить внутрішні металеві дроти, що з’єднують насадку з датчиком для передачі даних зондування. Він крихкий і призначений для того, щоб зламатися першим під час сильних зіткнень, щоб захистити ріжучу головку.
Насадка:Розташований у самому низу, він служить загальним каналом для лазерного променя та допоміжного газу. Різні форми (паралельні, збіжні, конічні) і розміри безпосередньо впливають на якість і швидкість різання.
Датчик і система відстеження:Зазвичай використовують ємнісні (без{0}}контактні) або індуктивні (контактні) датчики для визначення відстані між ріжучою головкою та деталлю в реальному-часі, гарантуючи, що фокусна точка залишається в оптимальному положенні різання.
Розумний модуль моніторингу:Інтелектуальні ріжучі головки-високого класу також оснащено світлодіодним підсвічуванням, моніторингом температури та виявленням проколів, щоб надавати-відповіді про робочий стан у реальному часі.
3. Ключові параметри та класифікація
Діаметр фокусної плями:Безпосередньо визначає щільність енергії. Менша пляма дає вищу щільність енергії, придатну для тонкого різання тонких пластин; більша пляма краще для різання товстої пластини.
Фокусна відстань:Короткофокусні лінзи підходять для тонких пластин, але вимагають високої стабільності системи відстеження. Об’єктиви із середньою--фокусною відстанню ідеально підходять для товстих пластин завдяки великій глибині фокусування та вищій робочій толерантності.
Класифікація за типом лазера:
Волоконно-лазерні ріжучі головки:Сумісний з довжиною хвилі 1064 нм, має компактну структуру, яка широко використовується для різання металів, таких як вуглецева сталь, нержавіюча сталь і алюмінієві сплави.
CO2 лазерні ріжучі головки:Сумісний із довжиною хвилі 10,6 мкм, в основному використовується для не-металевих матеріалів, таких як дерево та акрил, а також для деяких тонких металів. Для лінз потрібні матеріали,-що передають інфрачервоне випромінювання.
УФ-лазерні ріжучі головки:Мають надзвичайно малу фокусну точку та невелику зону-термічного впливу, переважно використовуються для високо-мікро-різання друкованих плат і тонких плівок.
4. Основні галузеві бренди
Міжнародні бренди:Такі як Precitec і LT Ultra з Німеччини, відомі високою точністю, високою стабільністю та технологією розумних датчиків. Laser Mechanisms із США також вирізняється сумісністю та стабільністю.
Вітчизняні бренди (Китай):Такі як Raycus (Jiaqiang) і BCUT (серія BLT). Вітчизняні бренди швидко розвиваються в секторі інтелектуальних ріжучих головок, запускаючи продукти з інтелектуальними функціями, такими як авто-фокусування, виявлення басейну розплаву та технології захисту від-зіткнень/-вибухів, займаючи лідируючі позиції на ринку в сегментованих областях.
5. Тенденції розвитку галузі
Висока потужність і висока точність:Щоб задовольнити вимоги високо-галузей, таких як аерокосмічна промисловість і суднобудування, ріжучі головки розвиваються в напрямку більшої потужності (наприклад, 30 кВт і більше), вищих швидкостей різання та більшої точності.
Інтелект і автоматизація:Інтеграція штучного інтелекту та технологій зондування для досягнення замкнутого-контуру фокусного керування, автоматичного-центрування, інтелектуального проколу та-моніторингу в реальному часі температури лінзи та розбіжності променя, покращуючи адаптивні можливості процесу обробки.
Захист навколишнього середовища та енергозбереження:Оптимізація систем охолодження та керування газом для зменшення зон-впливу нагрівання та споживання енергії під час різання, сприяння екологічному виробництву.
