激光切割设备常用的三种激光器介绍
激光切割的原理
激光切割的原理激光切割是一种利用激光束对材料进行切割的先进技术。
它在工业生产中得到了广泛应用,如金属加工、电子制造、汽车制造等领域。
激光切割技术以其精确、高效、无污染等特点,成为现代制造业中不可或缺的工艺之一。
激光切割的原理是利用高能量密度的激光束对材料进行加热,使其局部区域迅速熔化或蒸发,从而实现切割的目的。
激光切割过程主要包括激光生成、激光聚焦、材料加热和切割控制四个步骤。
激光生成是激光切割的前提条件。
激光是通过激发激光介质中的原子或分子,使其处于激发态,然后通过受激辐射释放出一束相干、单色、高能量的光束。
常用的激光器有CO2激光器、光纤激光器和半导体激光器等。
激光聚焦是将激光束聚焦到一个尖锐的焦点,以提高激光束的能量密度。
聚焦透镜是将激光束聚焦的关键装置,它可以使激光束变得更加集中,从而使切割效果更加精细。
激光聚焦的精度和稳定性对切割质量起着决定性的作用。
然后,材料加热是激光切割过程中的核心环节。
激光束通过聚焦透镜照射到材料表面,被吸收后会转化为热能,使材料局部区域升温。
当材料温度升高到熔点或沸点时,材料会熔化或蒸发,形成一个狭窄而深度可控的切割槽。
切割控制是激光切割的关键环节。
通过控制激光束的位置、功率和速度等参数,可以实现对切割槽形状和尺寸的精确控制。
切割控制系统通常由计算机控制,可根据不同的切割要求和材料特性进行调整,以实现高精度的切割效果。
激光切割技术具有许多优点。
首先,激光切割速度快、精度高,可以实现对各种形状的材料进行精确切割。
其次,激光切割过程无接触,不会对材料产生变形或机械应力,可以避免由于切割力造成的材料损坏。
此外,激光切割还可以实现对复杂图案的切割,适用于批量生产和个性化定制。
然而,激光切割也存在一些限制。
首先,激光切割设备价格昂贵,对于一些小型企业来说,投资成本比较高。
其次,激光切割对材料的选择有一定限制,主要适用于金属、塑料、木材等可导热材料。
对于不透明的材料,如玻璃和陶瓷等,激光切割效果较差。
激光切割机分类 常见的三种激光切割机
激光切割机广泛的应用在我们的日常生活中,目前市场上常见的激光切割机有三种:光纤激光切割机、CO2激光切割机和YAG激光切割机1、光纤激光切割机光纤激光切割机是利用光纤激光发生器作为光源的激光切割机。
光纤激光器是国际上新发展的一种新型光纤激光器输出高能量密度的激光束,并聚集在工件表面上,使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化,通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。
同体积庞大的气体激光器和固体激光器相比具有明显的优势,已逐渐发展成为高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学等领域中的重要候选者。
2、CO2激光切割机CO2激光切割机,可以稳定切割20MM以内的碳钢,10MM以内的不锈钢,8MM之下的铝合金。
CO2激光器的波长為10.6UM,相对容易被非金属汲取,可以高品质地切割木材、亚克力、pp、有机玻璃等非金属材料,但是CO2激光的光电转化率唯有10%左右。
CO2激光切割机在光束出口处装有喷吹氧气、压缩空气或惰性气体n2的喷嘴,用以提升切割速度和切口的平整光洁。
為了提升电源的稳定性和寿命,关于CO2气体激光要解决大功率激光器的放电稳定性。
依据国际安全规范,激光危害等级分4级,CO2激光属于危害最小的一级。
但是CO2激光切割机使用成本是这三种激光切割机中费用最高的一款。
三、YAG激光切割机YAG固体激光切割机具有价格低、稳定性好的特点,但能量效率低一般<3%,目前产品的输出功率大多在800W以下,由于输出能量小,主要用于打孔及薄板的切割。
它的绿色激光束可在脉冲或连续波的情况下应用,具有波长短、聚光性好适于精密加工特别是在脉冲下进行孔加工最为有效,也可用于切削、焊接和光刻等。
YAG固体激光切割机激光器的波长不易被非金属吸收,故不能切割非金属材料,且YAG固体激光切割机需要解决的是提高电源的稳定性和寿命,即要研制大容量、长寿命的光泵激励光源,如采用半导体光泵可使能量效率大幅度地增长。
激光切割工艺
3.2 材料特性
在工件上进行切割活动的结果可能是整洁的切口,或者相反,边缘粗糙或过烧。 影响切割质量最重要的因数是: ——合金成份 合金成份在一定程度上影响着材料的强度、比重、可焊接性、抗氧化能力和酸性。铁合金材料中的一些重要元素有:碳、铬、镍、镁和锌。 碳含量越高,材料越难切(临界值认为是含碳0.8%)。以下型号碳钢用激光切割效果是很好的:Q235,StW 22(低硅低碳铝镇静钢), ——材料的微观结构 一般来说,组成材料的颗粒越细,切割边缘的质量越好。
铝 铝及其合金更适宜用连续模式切割。尽管有高反射率和热传导性,厚度6mm以下的铝材可以切割,这取决于合金类型和激光器能力。 铝可以用氧切割或高压氮切割: 当用氧切割时,切割表面粗糙而坚硬。只产生一点火焰,但却难以消除。 ——用氮气时,切割表面平滑。当加工3mm以下的板材时,通过最优调整后可以得到事实上无毛刺的切口。对于更厚的板材,会产生难以去除的毛刺。 ——纯铝因为其高纯非常难切割。 ——合金含量越高,材料越易切割。 建议:只有在系统上安装有“反射吸收”装置的时候才能切割铝材。否则反射会毁坏光学组件。
(8)最大切割速度:50m/min(9)机器自重:约12,000kg(10)颜色标准:NCS S 0585-Y80R; NCS S 7020-R60B(11)工作台最大承重:750kg (3000X1500X20mm)(12)交换切割台交换时间:约35秒机床精度VDL/DGQ3441测量长度1m。切割精度与板材厚度和质量有关。
激光切割技术
激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度直接影响切割的效率和质量。 焦点位置控制技术:激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般10W/cm2 ,一般大功率CO2 激光切割工业应用中广泛采用(127-190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1-0.4mm之间。激光穿孔技术 :任何一种热切割技术,除少数情况可以从板边缘开始外,一般都需在板上穿一小孔。激光切割机有2种穿孔的基本方法:爆破穿孔法和脉冲穿孔法。
光纤激光切割机的部件介绍
光纤激光切割机的部件介绍光纤激光切割机是一种高精度、高效率的切割设备,广泛应用于金属加工行业。
它是由多个关键部件组成的,下面将对这些部件进行介绍。
1. 光纤激光器:光纤激光切割机的核心部件,产生高能量、高聚束度的激光束。
光纤激光器通常采用光纤输出,具有紧凑结构、高光电转换效率和长寿命等优点。
2. 光纤传输系统:将光纤激光器产生的激光束传输到切割头。
它由光纤、光束导向系统和光纤对接头等组成。
光纤传输系统能够有效地将激光束引导到切割区域,减少能量损失和光束质量的降低。
3. 切割头:负责聚焦激光束并进行切割的部件。
切割头内部包含透镜和气体嘴等元件,通过控制透镜与工件的距离来实现焦点位置的调整,从而控制切割质量和速度。
4. Z轴升降系统:用于控制切割头在垂直方向的运动。
通过调节Z轴的位置,可以实现对切割深度和焦距的调整,以适应不同的切割要求。
5. 工作台:承载和固定待切割的工件,并提供必要的运动控制。
工作台通常具有X轴和Y轴两个方向的运动,可以实现二维切割。
一些高级光纤激光切割机还具有旋转工作台,可以实现三维切割。
6. 运动控制系统:用于控制光纤激光切割机各个部件的运动。
它包括伺服电机、数控系统和运动控制软件等。
运动控制系统能够精确地控制各个部件的位置和速度,以实现高精度的切割。
7. 气体供应系统:提供用于切割过程中的辅助气体,如氧气、氮气和辅助气体等。
这些气体能够起到冷却和清洁切割区域的作用,以提高切割质量和效率。
8. 排烟系统:用于排出切割过程产生的烟尘和废气,以保持切割区域的清洁和操作人员的健康。
以上是光纤激光切割机的部件介绍。
这些部件的协同工作,实现了高效、精确的金属切割,广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。
随着技术的不断进步,光纤激光切割机的性能和应用领域还将不断拓展。
激光切割机工作原理
激光切割机工作原理激光切割机是一种利用激光束对材料进行切割的设备。
它通过将高能激光束聚焦在材料上,使其局部区域升温至融点甚至汽化,然后利用气体喷射将熔融或者汽化的材料吹散,从而实现对材料的切割。
激光切割机主要由激光器、切割头、光路系统、控制系统和辅助系统等组成。
下面将详细介绍激光切割机的工作原理:1. 激光器:激光切割机通常采用CO2激光器作为激光源。
CO2激光器通过电子能级跃迁产生激光,其波长为10.6微米,能量较高,能够在大多数材料上进行切割。
2. 光路系统:激光器发出的激光经过光路系统的聚焦透镜进行聚焦。
聚焦透镜的作用是将激光束会萃到一个较小的点上,使激光能量密度增大,从而提高切割效果。
3. 切割头:切割头是激光切割机的核心部件,它包括一个焦点调节器和一个喷气嘴。
焦点调节器用于调节激光束的聚焦距离,以确保激光能够准确地聚焦在材料上。
喷气嘴则用于喷射辅助气体,将熔融或者汽化的材料吹散,保持切割区域清洁。
4. 辅助系统:激光切割机还需要配备辅助系统,包括冷却系统、气体供应系统和废气处理系统等。
冷却系统用于保持激光器和光路系统的正常工作温度,防止过热损坏。
气体供应系统提供切割过程中所需的辅助气体,如氮气、氧气等。
废气处理系统用于处理切割过程中产生的废气,以保证环境的清洁。
5. 控制系统:激光切割机的控制系统主要由电脑和控制卡组成。
通过预先编写的切割程序,控制系统可以精确控制激光切割机的运行,包括切割速度、功率、焦距等参数的调节。
激光切割机的工作原理可以简单概括为:激光器发出的激光束经过光路系统的聚焦透镜聚焦在材料上,使其局部区域升温至融点甚至汽化,然后利用喷气嘴喷射的辅助气体将熔融或者汽化的材料吹散,从而实现对材料的切割。
控制系统可以精确控制切割参数,以满足不同材料和切割要求。
激光切割技术具有切割速度快、切割质量高、切割精度高等优点,广泛应用于金属材料、非金属材料、合金材料等领域。
它在汽车创造、航空航天、电子设备、建造装饰等行业中发挥着重要作用。
激光切割加工基础知识汇总
激光切割加工基础知识汇总首先,需要了解激光的原理。
激光是通过放大受激发射产生的一束高能光束。
激光切割加工常用的激光类型有CO2激光、纤维激光和固体激光等。
不同激光具有不同的波长和功率,适用于不同的材料和加工要求。
其次,了解激光切割的原理。
激光切割利用高能激光束对工件进行加热,使其瞬间溶解或气化,通过气流将被加工区域的熔融物或气化物吹散,从而实现切割。
激光切割加工精度高,切割速度快,热影响区小。
再次,了解激光切割机的组成。
激光切割机主要由激光发生器、光束传输系统、切割头和控制系统等组成。
激光发生器产生激光束,光束传输系统将激光束传输到切割头。
切割头通过透镜将激光束聚焦到工件上,实现切割。
控制系统控制激光切割机的运行参数。
然后,了解激光切割机的加工特点。
激光切割加工具有以下特点:一是加工精度高,可达到毫米级别。
二是加工速度快,比传统切割方法快几十倍甚至更多。
三是适用范围广,可加工多种材料,如金属、非金属和复合材料等。
四是无接触式加工,不会导致工件变形或损坏。
五是切割面质量好,无毛刺和热影响。
最后,了解激光切割机的应用领域。
激光切割加工广泛应用于各行各业,如金属制造、电子产品、汽车零部件、航空航天、医疗器械等领域。
激光切割可用于金属板材的切割、展板的加工、金属零件的切割等。
总结起来,激光切割加工是一种高精度、高效率的材料加工方法。
了解激光的原理、激光切割的原理、激光切割机的组成、激光切割机的加工特点以及激光切割机的应用领域等基础知识,对于进行激光切割加工具有重要意义。
希望以上内容对您有所帮助。
激光切割机的原理
激光切割机的原理激光切割技术是一种利用激光束对材料进行切割加工的方法。
它具有高精度、高效率、高稳定性等优点,被广泛应用于各个行业。
下面将详细介绍激光切割机的工作原理。
1.激光器产生激光束:激光切割机中常用的激光器有CO2激光器和光纤激光器。
CO2激光器通过放电激发CO2气体中的分子,使其达到激发态,然后通过反射和增益介质的作用产生激光束。
光纤激光器则是通过激光二极管激发光纤中的激光介质产生激光束。
2.光束传输系统:激光束从激光器发出后,通过准直器、反射镜和焦距镜等光学元件进行整形和聚焦,使其成为高能量、高密度的光束,并将其有效地传输到切割头。
3.切割头:切割头是激光切割机的核心部件。
它包括一个聚焦透镜和一个气体喷嘴,同时还可以配备辅助气体供给系统。
当激光束经过聚焦透镜聚焦后,光斑会变得非常小,能量密度会急剧增加。
气体喷嘴会将辅助气体喷射到切割区域,形成一个气体流,从而将熔化、气化的材料吹散,实现切割效果。
4.控制系统:激光切割机的控制系统通常由电脑和运动控制卡组成。
电脑通过运动控制卡对切割头进行精准控制,使其按照预定的路径进行运动。
同时,控制系统还可以通过调整激光功率、焦距和气体流量等参数,实现不同材料、不同厚度的切割效果。
激光切割机原理是基于激光束与材料之间的相互作用。
激光束的能量在材料表面吸收后,会被转化为热能,使材料局部升温。
当温度达到材料的熔点时,材料开始熔化。
随着激光光斑在切割区域移动,熔化的材料会被辅助气体喷射吹散,形成切割缝隙。
同时,激光束的能量也会引起材料的气化,通过气体喷射将产生的气体吹散,进一步加速切割过程。
总结起来,激光切割机的工作原理是通过激光器产生高能量、高密度的激光束,通过光束传输系统将激光束聚焦到切割头,并通过控制系统对切割头进行精确控制,最终实现对材料的切割加工。
这种切割方式不会直接接触到材料,因此可以避免一些传统切割方式可能导致的物理损伤和变形问题。
激光切割机的原理为各个行业提供了一种高效、高精度的切割解决方案。
激光切割机工作原理
激光切割机工作原理激光切割机是一种常用于工业加工的设备,它利用激光束对材料进行切割。
激光切割机的工作原理主要涉及激光的发射、聚焦和材料的切割过程。
1. 激光发射激光切割机采用的是CO2激光器。
CO2激光器通过电流激发气体(CO2、N2、He)产生激光。
电流通过气体管道时,气体份子受到电子碰撞激发,产生光子。
光子在气体管道内来回反射,使得更多的气体份子受到激发,产生更多的光子。
最终,形成为了一束高能量、高稳定性的激光束。
2. 激光聚焦激光切割机通过透镜或者凹透镜将激光束聚焦到一个小点上。
透镜或者凹透镜的作用是改变激光束的传播方向和聚焦距离,使得激光能够以高能量密度集中在一个小区域内。
这样可以提高激光与材料的相互作用效果。
3. 材料切割当激光束聚焦到材料表面时,激光能量会被吸收并转化为热能。
材料在高能量密度的作用下,迅速升温并融化或者蒸发。
同时,激光切割机配备了气体喷嘴,通过喷射辅助气体(如氮气、氧气)对切割区域进行冷却和清除。
这样可以将融化或者蒸发的材料迅速排除,形成切割缝隙。
4. 控制系统激光切割机还配备了一个精密的控制系统。
控制系统可以根据预先设定的切割路径和参数,精确控制激光切割机的运动轨迹和切割速度。
通过与计算机的连接,操作人员可以通过图形界面轻松设置切割参数,实现自动化切割。
激光切割机的工作原理基于激光的高能量、高聚焦和材料的热效应。
激光切割机在工业加工中具有高精度、高效率和多样化的优势。
它可以用于切割金属材料、非金属材料、塑料、木材等多种材料。
激光切割机广泛应用于汽车创造、航空航天、电子器件、家具创造等领域,为工业生产带来了重大的技术革新和效益提升。
常用激光器简介
几种常用激光器的概述一、CO2激光器1、背景气体激光技术自61年问世以来,发展极为迅速,受到许多国家的极大重视。
特别是近两年,以二氧化碳为主体工作物质的分子气体激光器的进展更为神速,已成为气体激光器中最有发展前途的器件。
二氧化碳分子气体激光器不仅工作波长(10.6微米)在大气“窗口”,而且它正向连续波大功率和高效率器件迈进。
1961年,Pola-nyi指出了分子的受激振动能级之间获得粒子反转的可能性。
在1964年1月美国贝尔电话实验室的C.K.N.Pate 研制出第一支二氧化碳分子气体激光器,输出功率仅为1毫瓦,其效率为0.01%。
不到两年,现在该类器件的连续波输出功率高达1200瓦,其效率为17 %,电源激励脉冲输出功率为825瓦,采用Q开关技术已获得50千瓦的脉冲功率输出。
最近,有人认为,进一步提高现有的工艺水平,近期可以达到几千瓦的连续波功率输出和30~40% 的效率。
2、工作原理CO2激光器中,主要的工作物质由CO₂,氮气,氦气三种气体组成。
其中CO₂是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。
加入其中的氦,可以加速010能级热弛预过程,因此有利于激光能级100及020的抽空。
氮气加入主要在CO₂激光器中起能量传递作用,为CO₂激光上能级粒子数的积累与大功率高效率的激光输出起到强有力的作用。
CO₂分子激光跃迁能级图CO₂激光器的激发条件:放电管中,通常输入几十mA或几百mA的直流电流。
放电时,放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。
这时受到激发的氮分子便和CO₂分子发生碰撞,N2分子把自己的能量传递给CO2分子,CO₂分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。
3、特点二氧化碳分子气体激光器不但具有一般气体激光器的高度相干性和频率稳定性的特点,而且还具有另外三个独有的特点:(1)工作波长处于大气“窗口”,可用于多路远距离通讯和红外雷达。
(2)大功率和高效率( 目前,氩离子激光器最高连续波输出功率为100瓦,其效率为0.17 %,原子激光器的连续波输出功率一般为毫瓦极,其效率约为0.1%,而二氧化碳分子激光器连续波输出功率高达1200瓦,其效率为17%)。
激光切割的工作原理
激光切割的工作原理激光切割技术是一种广泛应用于工业领域的先进加工方法,其高精度和高效率的特点使其在金属加工、纺织、电子等行业得到广泛应用。
本文将介绍激光切割的工作原理,以及其在工业中的应用和优势。
一、激光切割的原理激光切割主要依靠激光的聚焦能量将物体局部加热至高温,使其瞬间熔化或蒸发,通过高压气体将熔融或蒸发的物质迅速冲击离开,从而实现切割目标。
其基本的工作过程如下:1. 激光器:激光切割系统的核心是激光器,它能产生一束高能量的激光光束。
常用的激光器有CO2激光器和光纤激光器。
2. 激光光束:激光光束从激光器中发射出来,经过激光光束传输系统将其聚焦在切割点上。
激光光束的聚焦是实现高能量密度的关键。
3. 物体吸收:激光光束照射到物体表面时,光能被物体吸收,并转化为热能。
4. 割缝形成:物体表面吸收光能后,局部区域温度升高,达到材料的熔点或沸点,产生融化或蒸发现象。
5. 气体喷嘴:通过气体喷嘴将高压气体喷射到切割区域,将熔化或蒸发的物质迅速清除,形成割缝。
6. 移动控制:通过激光切割机床的控制系统,控制激光光束的聚焦点在工件上移动,从而实现切割目标。
二、激光切割的应用和优势激光切割技术具有以下几个显著的优势,使其在工业领域得到广泛应用:1. 高精度:激光切割具有很高的定位精度和切割精度,可以实现复杂形状的切割,并能在微米级别上进行定位。
2. 高效率:激光切割速度快,加工效率高,尤其适用于中小批量的生产。
3. 柔性加工:激光切割可根据不同要求进行切割模式和参数的调节,适用于加工各种材料,能够切割非常薄的材料。
4. 无接触切割:激光切割采用无接触方式进行加工,不会对材料造成机械应力,避免了变形和损伤。
激光切割技术广泛应用于金属加工、汽车制造、船舶制造、电子器件制造等领域。
例如,激光切割可用于钣金加工中的切割、孔洞加工、形状切割等;在电子器件制造中,激光切割可用于印刷电路板的切割和焊接。
总结:激光切割技术利用激光光束的高能量聚焦,实现对材料的精细切割。
激光切割机工作原理
激光切割机工作原理激光切割机是一种常用于工业加工的高精度切割设备,它利用激光束对材料进行切割。
激光切割机工作原理主要包括激光发生器、光学系统、运动系统和控制系统四个部分。
下面将详细介绍每个部分的工作原理。
1. 激光发生器:激光发生器是激光切割机的核心部件,它产生高能量、高密度的激光束。
常用的激光发生器有CO2激光器和光纤激光器。
CO2激光器通过电气能量激发二氧化碳分子产生激光,而光纤激光器则利用光纤传输光能,具有更高的光电转换效率。
激光发生器能够产生连续波或脉冲波形的激光束,根据不同的切割需求进行选择。
2. 光学系统:光学系统由镜片、透镜和反射镜等组成,主要用于对激光束进行聚焦和导向。
激光发生器发出的激光束经过光学系统的调整和聚焦后,能够形成高能量密度的光斑,用于切割材料。
光学系统的设计和调整对激光切割的效果至关重要,它能够影响切割质量和速度。
3. 运动系统:运动系统主要由机械结构和驱动装置组成,用于控制激光切割机在工作台上的运动。
通过控制运动系统,可以实现对工件在X、Y、Z三个方向的精确定位和移动。
运动系统通常采用步进电机或伺服电机作为驱动装置,通过计算机控制系统发送指令,使激光切割头按照预定路径进行切割操作。
4. 控制系统:控制系统是激光切割机的大脑,它负责接收和处理来自计算机的指令,并将指令转化为激光切割机的动作。
控制系统包括硬件和软件两个部分。
硬件部分主要包括运动控制卡、激光功率控制器等,它们负责对激光切割机的各个部件进行控制和监测。
软件部分则是激光切割机的操作界面,用户可以通过软件进行切割参数的设置和调整。
在激光切割过程中,激光束经过光学系统的聚焦后,对材料表面进行瞬时加热,使材料局部融化或汽化。
同时,运动系统控制激光切割头按照预定路径进行移动,完成对材料的切割。
激光切割机的工作原理基于激光能量的高密度和高聚焦能力,能够实现高精度、高速度的切割过程。
激光切割机在工业加工中具有广泛的应用。
激光切割机工作原理
激光切割机工作原理引言概述:激光切割机是一种高精度、高效率的切割设备,广泛应用于工业生产中。
本文将详细介绍激光切割机的工作原理,包括激光光源、光束传输、切割头、工件定位和控制系统等五个部分。
一、激光光源1.1 激光发生器激光发生器是激光切割机的核心部件,它通过电能、光能或化学能等方式激发物质,使其产生激光。
常用的激光发生器包括CO2激光器、光纤激光器和固体激光器等。
不同类型的激光发生器具有不同的特点和适用范围。
1.2 激光束形成激光发生后,经过透镜或反射镜等光学元件的作用,将激光束进行整形、聚焦和调制,使其具有一定的功率、光斑大小和光束质量。
这样可以保证激光切割的精度和稳定性。
1.3 激光光束传输激光光束在传输过程中容易受到空气湿度、尘埃等因素的干扰,因此需要采取相应的措施进行保护和调整。
常用的方法包括光纤传输、光束对准和自动调焦等。
这些措施可以确保激光光束在传输过程中不受损失和偏移。
二、切割头2.1 光斑控制切割头中的光斑控制系统可以调整激光光斑的大小和形状,以适应不同材料和切割要求。
通过控制光斑的聚焦和扩散,可以实现对切割深度和速度的精确控制。
2.2 气体喷射切割头中的气体喷射系统可以通过喷射氧气、氮气或惰性气体等,将激光切割区域周围的材料吹走,以防止产生剩余物和氧化反应。
同时,气体喷射还可以降低切割区域的温度,提高切割质量和速度。
2.3 光学传感器切割头中的光学传感器可以实时监测切割过程中的光斑位置和切割深度,以保证切割的精度和一致性。
光学传感器可以根据反射光信号或干涉光信号来实现切割参数的自动调整和反馈控制。
三、工件定位3.1 传感器检测工件定位系统通过传感器检测工件的位置和形状,以确定切割的起始点和路径。
常用的传感器包括光电传感器、摄像头和激光测距仪等。
这些传感器可以实时获取工件的信息,并将其传输给控制系统进行处理。
3.2 夹具固定工件定位系统还包括夹具固定装置,用于将工件牢固地固定在切割台上,以防止在切割过程中发生移动和变形。
激光切割机激光器工作原理
激光切割机激光器工作原理激光切割机是一种利用激光器产生高能量激光束进行材料切割的设备。
激光切割机的核心部件就是激光器,它通过激光的工作原理将能量转化为高强度的激光束,实现对材料的切割。
激光器的工作原理是在光学谐振腔中产生激光。
光学谐振腔由两个高反射率的镜片构成,其中一个镜片是半透明的,允许一部分激光通过。
在谐振腔中,有一种叫做激光介质的物质,比如气体、固体或液体,它能够在受到刺激时发射出激光。
激光介质的工作原理是通过受激辐射产生激光。
当激光介质处于低能态时,通过外界的刺激,如光、电或放电等,使得部分介质原子或分子跃迁到高能态。
这些高能态的原子或分子会在短时间内自发跃迁到低能态,从而释放出能量。
这个过程就是受激辐射,产生的能量就是激光。
在激光切割机中,常用的激光介质包括CO2激光、光纤激光和固体激光等。
其中CO2激光器是最常见的激光器之一。
CO2激光器利用二氧化碳气体作为激光介质,通过放电激励气体分子跃迁产生激光。
光纤激光器则利用光纤作为传输介质,将激光束传输到切割头部。
固体激光器则是利用固体晶体或玻璃作为激光介质,通过光泵浦的方式产生激光。
激光切割机中的激光束具有高能量和高聚焦性,能够将激光能量集中到很小的区域内,从而产生高温和高压,使材料迅速熔化和蒸发。
在激光束的作用下,材料表面形成一个激光熔池,然后通过气体喷射将熔池吹散,从而实现对材料的切割。
激光切割机的切割效果受到多个因素的影响,其中激光器的功率、光斑质量、光束稳定性和光束聚焦性是最重要的因素之一。
激光器的功率决定了切割速度和切割厚度的上限,光斑质量和光束稳定性则决定了切割质量的好坏,光束聚焦性则决定了切割的精度和细节。
激光切割机激光器的工作原理是利用激光介质受激辐射产生高能量激光束,通过激光束对材料进行熔化和蒸发,实现材料的切割。
激光器的功率、光斑质量、光束稳定性和光束聚焦性是影响切割效果的重要因素。
随着激光技术的不断发展和创新,激光切割机在工业领域的应用将会越来越广泛。
激光切割科普讲解
激光切割科普讲解
激光切割是一种利用高能光束进行切割的技术。
其原理是利用激光器将光能转化为热能,将物体局部加热气化并喷出,从而实现切割。
激光切割技术具有切割速度快、切口精度高、适用范围广等优点,广泛应用于金属材料、有机玻璃、陶瓷等材料的切割加工。
激光切割主要采用CO2激光器、光纤激光器、半导体激光器等不同类型的激光器。
其中,CO2激光器具有功率大、切割精度高等优势,适用于厚度大于10mm的金属材料切割;光纤激光器具有光斑质量好、维护成本低等优势,适用于较薄的金属材料切割;半导体激光器具有能量密度高、成本低等优势,适用于有机玻璃等非金属材料的切割。
激光切割技术的应用范围广泛,包括汽车、航空航天、电子、玻璃、建筑等领域。
例如,在汽车制造中,激光切割技术可以用于生产汽车内饰、底盘、发动机等部件;在建筑领域,激光切割技术可以用于制作装饰材料、护栏等。
需要注意的是,激光切割技术具有高能量密度,使用时必须注意安全操作,避免对人身和设备造成损害。
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激光切割技术介绍
激光按波段分,可分为可见光、红外、紫外、X光、多波长可调谐,目前工业用红外与紫外激光。
例如CO2激光器10.64um红外激光, 氪灯泵浦YAG激光器1.064um红外激光, 氙灯泵浦YAG激光器1.064um红外激光, 半导体侧面泵浦YAG激光器1.064um红外激光。
激光器的种类很多,可分为固体、气体、液体、半导体和染料等几种类型:(1 )固体激光器一般小而坚固,脉冲辐射功率较高,应用X围较广泛。
如:Nd:YAG激光器。
Nd(钕)是一种稀土族元素,YAG代表钇铝石榴石,晶体结构与红宝石相似。
(2 )半导体激光器体积小、重量轻、寿命长、结构简单,特别适于在飞机、军舰、车辆和宇宙飞船上使用。
半导体激光器可以通过外加的电场、磁场、温度、压力等改变激光的波长,能将电能直接转换为激光能,所以发展迅速。
(3 )气体激光器以气体为工作物质,单色性和相干性较好,激光波长可达数千种,应用广泛。
气体激光器结构简单、造价低廉、操作方便。
在工农业、医学、精密测量、全息技术等方面应用广泛。
气体激光器有电能、热能、化学能、光能、核能等多种激励方式。
(4 )以液体染料为工作物质的染料激光器于1966 年问世,广泛应用于各种科学研究领域。
现在已发现的能产生激光的染料,大约在500 种左右。
这些染料可以溶于酒精、苯、丙酮、水或其他溶液。
它们还可以包含在有机塑料中以固态出现,或升华为蒸汽,以气态形式出现。
所以染料激光器也称为“ 液体激光器” 。
染料激光器的突出特点是波长连续可调。
燃料激光器种类繁多,价格低廉,效率高,输出功率可与气体和固体激光器相媲美,应用于分光光谱、光化学、医疗和农业。
(5 )红外激光器已有多种类型,应用X围广泛,它是一种新型的红外辐射源,特点是辐射强度高、单色性好、相干性好、方向性强。
( 6 )X 射线激光器在科研和军事上有重要价值,应用于激光反导弹武器中具有优势;生物学家用X 射线激光能够研究活组织中的分子结构或详细了解细胞机能; 用X 射线激光拍摄分子结构的照片, 所得到的生物分子像的对比度很高。
各种激光器的介绍
各种激光器的介绍激光器是一种将能量源转化为高强度、高单色性、高定向性的激光光束的装置。
激光器被广泛应用于医疗、通信、材料加工、测量检测等各个领域。
下面将介绍几种常见的激光器。
1.氦氖激光器(He-Ne激光器)氦氖激光器是一种气体激光器,它利用氦和氖的混合气体在波长为632.8纳米的红光范围内产生激光。
氦氖激光器具有单一稳定频率、高空间定向性和较小的光腔长度,适用于光学实验、干涉测量等领域。
2.二极管激光器(LD激光器)二极管激光器是一种半导体激光器,它是由多层不同材料的半导体材料组成的结构。
二极管激光器广泛应用于通信领域,如光纤通信、光存储等。
它具有体积小、效率高的特点。
3.CO2激光器CO2激光器是一种分子激光器,其工作介质是CO2分子。
CO2激光器具有中红外波段的辐射,波长在9.6-10.6微米之间。
CO2激光器在材料加工、医疗等领域有广泛应用,如切割、焊接、组织切割等。
4.Nd:YAG激光器Nd:YAG激光器是一种固体激光器,其工作介质是掺有镓和铽离子的YAG晶体。
它具有较长的荧光寿命和较高的能量转换效率,常用于材料加工、医疗、科学研究等领域。
5.氮化镓激光器(GaN激光器)氮化镓激光器是一种宽禁带半导体激光器,它利用氮化镓材料发射紫外激光。
GaN激光器具有较高的工作温度、较长的寿命和较高的光电子转换效率,可用于蓝光显示、白光LED照明等领域。
6.染料激光器染料激光器是一种利用染料溶液作为工作介质的激光器。
它具有波长调谐范围广、转换效率高的特点。
染料激光器在科学研究、生物医学等领域有广泛应用。
7.纳秒脉冲激光器纳秒脉冲激光器是一种能够在纳秒时间尺度内产生激光脉冲的激光器。
它广泛应用于材料加工、精密测量、医疗等领域,如激光打标、激光切割、激光测距等。
总之,激光器具有波长可调、能量可控、光束质量高等优点,能满足不同应用领域的需求。
随着材料科学、光学技术的不断发展,激光器的种类也在不断增多,并得到了广泛的研究和应用。
激光切割的组成
激光切割的组成激光切割系统通常由以下主要组成部分组成:1.激光器(Laser):激光切割系统的核心组件是激光器。
激光器产生高能量和高聚集度的激光光束,用作切割工具。
常用的激光器类型包括CO2激光器、纤维激光器和固态激光器等。
2.光束传输系统(Beam Delivery System):光束传输系统用于将激光光束从激光器输送到切割点。
它通常包括反射镜、光纤、光束导向器等,以确保激光能准确地聚焦到切割区域。
3.光学系统(Optical System):光学系统主要用于聚焦激光光束,使其在切割区域内获得所需的光斑尺寸和能量密度。
光学系统包括透镜、反射镜和聚焦镜等组件。
4.切割头(Cutting Head):切割头是激光光束与工件交互的部分。
它包括一个焦点调节装置,用于精确控制光斑位置和聚焦深度。
切割头通常还包括喷气口,用于引入辅助气体以完成切割过程。
C控制系统(Computer Numerical Control System):CNC控制系统是用于控制整个激光切割过程的计算机系统。
它接收输入的CAD文件和切割参数,然后控制激光器的输出功率、光束位置和速度,实现精确的切割路径。
6.辅助气体系统(Assist Gas System):辅助气体系统用于辅助激光切割过程。
它提供高压气体,如氮气或氧气,通过切割头的喷气口,用于吹走切割区域产生的熔渣和烟尘,同时也可以对切割区域进行冷却。
7.工作台(Worktable):工作台是放置待切割工件的平台。
它通常具有一些固定或可调节的夹具,以保持工件的位置稳定。
工作台也可以具备适当的冷却系统,以避免工件过热。
这些组成部分的选择和设计取决于应用的需求、切割材料类型和厚度等因素。
激光切割系统的各个部件协同工作,以实现高精度、高速度和高质量的切割操作。
激光切割机工作原理
激光切割机工作原理激光切割机是一种高精度、高效率的切割设备,广泛应用于金属加工、制造业、建筑业等领域。
它通过激光束的高能量浓缩,将材料局部加热至融化或汽化状态,然后利用气体喷嘴将熔融或汽化的材料吹散,从而实现切割目标。
激光切割机的工作原理主要包括以下几个方面:1. 激光发生器:激光切割机的核心部件是激光发生器,它能产生高能量、高聚光度的激光束。
常见的激光发生器有CO2激光器和光纤激光器。
CO2激光器利用CO2气体的分子振动和转动能级跃迁产生激光,光纤激光器则利用光纤传输激光能量。
2. 光路系统:激光切割机的光路系统主要由激光发生器、反射镜和聚焦镜组成。
激光束从激光发生器发出后,经过反射镜的反射和聚焦镜的聚焦,形成一束高能量、高密度的激光束,并将其准确地聚焦在切割点上。
3. 控制系统:激光切割机的控制系统负责控制激光切割机的运行。
它包括电脑控制端、运动控制卡和驱动器等组成。
通过电脑控制端输入切割图形和参数,控制系统能实现激光切割机的高精度切割操作。
4. 切割头和气体系统:切割头是激光切割机的重要组成部分,它由焦距可调的聚焦镜、喷嘴和气体喷嘴等组成。
激光束经过聚焦镜的聚焦后,在切割头的喷嘴处与工件相遇,同时通过气体喷嘴喷出高压气体,将熔融或汽化的材料吹散,实现切割目标。
5. 辅助设备:激光切割机还需要一些辅助设备来提供稳定的工作环境和材料支撑。
例如,工作台用于支撑和固定待切割的材料,冷却系统用于冷却激光器和光学元件,排烟系统用于排出切割过程中产生的废气和烟尘。
总结起来,激光切割机的工作原理是通过激光束的高能量浓缩,将材料局部加热至融化或汽化状态,再利用气体喷嘴将熔融或汽化的材料吹散,从而实现切割目标。
激光发生器、光路系统、控制系统、切割头和气体系统以及辅助设备等是构成激光切割机的关键组成部分。
通过精确的控制和调节,激光切割机能够实现高精度、高效率的切割操作,广泛应用于各个领域。
切割灯的原理
切割灯的原理切割灯是一种使用激光技术进行切割的设备,它的工作原理基于激光器的发射、聚焦和增强。
下面将详细介绍切割灯的工作原理。
切割灯主要由激光器、激光聚焦头、辅助气体供给系统和运动控制系统等组成。
激光器是切割灯的核心部件,它通过电能或化学能转换成激光光束。
常用的激光器有CO2激光器和纤维激光器。
CO2激光器工作原理:CO2激光器通过电离高纯度CO2气体,经过放电使气体分子激发,产生激光。
然后,激光通过放大器进行放大,并经过一系列的光学系统准直、分束、调制等处理,最后由激光聚焦头进行聚焦。
纤维激光器工作原理:纤维激光器使用掺铥光纤作为激光介质,通过电能或者另一个激光的光学泵浦将能级提升至激发态,然后跃迁回基态时,释放出激光。
与CO2激光器相比,纤维激光器具有体积小、光束质量好等优点。
在切割过程中,激光聚焦头起到了关键作用。
它通过透镜将激光束聚焦到很小的面积上,增加了激光的能量密度,从而使材料被切割。
激光聚焦头的焦距可以根据材料的厚度和切割要求进行调节,以保证激光束在切割区域内达到最佳聚焦状态。
辅助气体供给系统在切割过程中起到了冷却材料和排除切割区域氧气等作用。
常用的辅助气体有氧气和氮气。
氧气可以增加切割速度,而氮气则可用于防止切割区域被氧化。
切割灯的运动控制系统包括激光头运动和工件升降等。
激光头运动控制可通过数控系统控制,使得激光束沿着设定的轨迹进行切割。
工件升降系统用于调节切割位置与焦距之间的距离,以保持最佳的切割效果。
总结起来,切割灯的工作原理主要包括激光器发射激光、激光聚焦头对激光进行聚焦、辅助气体供给系统提供冷却和保护气体、和运动控制系统控制激光头运动和工件升降等过程。
切割灯利用激光技术的优势,可以实现高精度、高速度、非接触式的切割过程,广泛应用于金属加工、制造业等领域。
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激光切割设备常用的三种激光器介绍
大功率激光器是激光切割设备关键配件之一,它是激光切割的中心,如果没有这个配件,切割的过程也就无法实现。
那么激光切割机常用的激光器由哪几类呢?我们来看看梅曼科技的介绍吧!
固体激光器。
这类激光器又称之为Nd: YAG激光器,Nd是一种化学元素,YAG代表钇铝柘榴石,晶体结构与红宝石相似。
固体激光器的波长为1.06mm,它的优点是产生的光束可以通过光纤传送,适用于柔性的制造系统和远程加工。
气体激光器。
这类激光器又称之为CO2激光器,分子气体作工作介质,产生平均为10.6mm 的红外激光,可以连续工作并输出很高的功率,标准激光功率在2-5千瓦之间。
光纤激光器。
这类激光器的应用范围非常广,包括激光空间远距通讯、激光光纤通讯、汽车制造、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等等。