Kao dobavljača laserskih strojeva za rezanje cijevi, često me pitaju o unutarnjem radu laserskog izvora u tim strojevima. Razumijevanje načina na koji laserski izvor radi ključno je za svakoga tko želi uložiti u visokokvalitetno rješenje za rezanje cijevi. U ovom blogu, provest ću vas kroz znanost koja stoji iza laserskog izvora laserskog stroja za rezanje cijevi.
Osnove laserske tehnologije
Prije nego što uđemo u specifičan rad laserskog izvora u stroju za rezanje cijevi, prvo ćemo razumjeti osnovne principe rada lasera. Laser, što je kratica za "Pojačanje svjetlosti stimuliranom emisijom zračenja", je uređaj koji emitira visoko koncentriranu, koherentnu zraku svjetlosti. Ova se svjetlost razlikuje od običnih izvora svjetlosti poput žarulja sa žarnom niti ili sunca.
Ključne komponente laserskog sustava uključuju medij pojačanja, izvor pumpanja i optički rezonator. Sredstvo pojačanja je materijal koji može pojačati svjetlost. Može biti krutina, tekućina ili plin. U slučaju mnogih laserskih strojeva za rezanje cijevi, medij za pojačanje je često vrsta plinske smjese ili kristal u čvrstom stanju.
Izvor pumpanja daje energiju potrebnu za pobuđivanje atoma ili molekula u mediju za pojačanje. Ta energija može biti u obliku električne energije, svjetlosne energije ili kemijske energije. Kada su atomi ili molekule u mediju za pojačanje pobuđeni, prelaze u stanje više energije.
Optički rezonator sastoji se od dva zrcala smještena na oba kraja medija za pojačanje. Jedno ogledalo je potpuno reflektirajuće, a drugo djelomično reflektirajuće. Kako se pobuđeni atomi ili molekule u mediju za pojačanje vraćaju u svoja niža energetska stanja, emitiraju fotone. Ti se fotoni odbijaju naprijed-natrag između dva zrcala, stimulirajući više atoma ili molekula da emitiraju fotone u procesu koji se naziva stimulirana emisija. To dovodi do pojačanja svjetlosti i formiranja koherentne laserske zrake.
Vrste laserskih izvora u strojevima za rezanje cijevi
Postoji nekoliko vrsta laserskih izvora koji se obično koriste u strojevima za lasersko rezanje cijevi, a svaki ima svoje karakteristike i prednosti.
CO₂ laseri
CO₂ laseri koriste plinsku smjesu ugljičnog dioksida, dušika i helija kao medij za pojačanje. Izvor pumpanja je obično električno pražnjenje. Kada električna struja prolazi kroz plinsku smjesu, prvo se pobuđuju molekule dušika. Ove pobuđene molekule dušika zatim prenose svoju energiju na molekule ugljičnog dioksida, uzrokujući njihovo postizanje višeg energetskog stanja.
Dok se molekule ugljičnog dioksida vraćaju u svoja niža energetska stanja, one emitiraju fotone u infracrvenom području elektromagnetskog spektra, obično na valnoj duljini od oko 10,6 mikrometara. Optički rezonator reflektira i pojačava te fotone kako bi se stvorila snažna laserska zraka.
CO₂ laseri poznati su po visokoj izlaznoj snazi i izvrsnoj kvaliteti snopa. Mogu rezati širok raspon materijala, uključujući metale, plastiku, drvo i keramiku. Međutim, oni su relativno veliki i zahtijevaju više održavanja u usporedbi s nekim drugim vrstama lasera.
Vlaknasti laseri
Vlaknasti laseri koriste dopirano optičko vlakno kao medij pojačanja. Vlakno je obično dopirano elementima rijetke zemlje kao što su iterbij, erbij ili neodim. Izvor pumpanja je diodni laser velike snage.
Diodni laser emitira svjetlost koja je spojena u dopirano vlakno. Ioni rijetke zemlje u vlaknu apsorbiraju svjetlo pumpe i pobuđuju se u više energetsko stanje. Dok se vraćaju u svoja niža energetska stanja, emitiraju fotone. Samo optičko vlakno djeluje kao valovod, vodeći fotone po svojoj dužini i pojačavajući svjetlost.
Fiber laseri imaju nekoliko prednosti u odnosu na CO₂ lasere. Kompaktniji su, energetski učinkovitiji i imaju dulji vijek trajanja. Također imaju kraću valnu duljinu, obično oko 1 mikrometar, što omogućuje bolju apsorpciju u metalima. To ih čini idealnim za rezanje tankih i metalnih cijevi srednje debljine.
Uloga laserskog izvora u rezanju cijevi
Nakon što laserski izvor generira lasersku zraku, ona se usmjerava prema cijevi koju treba rezati. Laserska zraka se fokusira na površinu cijevi pomoću leće za fokusiranje. Fokusirana laserska zraka ima vrlo veliku gustoću snage, koja može zagrijati materijal na mjestu rezanja na vrlo visoku temperaturu.
Kako se materijal zagrijava, on se topi i isparava. Visokotlačni plinski mlaz, obično kisik ili dušik, koristi se za otpuhivanje rastaljenog i isparenog materijala. To stvara uski prorez ili rez u cijevi.
Izvor lasera igra presudnu ulogu u određivanju kvalitete i učinkovitosti rezanja. Laserski izvor velike snage može brže rezati deblje cijevi. Kvaliteta zrake laserskog izvora također utječe na glatkoću površine reza i točnost reza.
Primjene i razmatranja
Laserski strojevi za rezanje cijevi naširoko se koriste u raznim industrijama, uključujući automobilsku, zrakoplovnu, građevinsku i proizvodnju namještaja. U automobilskoj industriji koriste se za rezanje cijevi za ispušne sustave, komponente šasije i vodove za gorivo. U zrakoplovnoj industriji koriste se za rezanje preciznih cijevi za strukture zrakoplova.
Prilikom odabira stroja za lasersko rezanje cijevi važno je uzeti u obzir vrstu laserskog izvora. Ako trebate rezati različite materijale, uključujući nemetale, CO₂ laser može biti bolji izbor. Ako uglavnom režete metalne cijevi, posebno tanke i srednje debljine, fiber laser bi mogao biti prikladniji.
Nudimo širok raspon laserskih strojeva za rezanje cijevi s različitim izvorima lasera kako bismo zadovoljili različite potrebe naših kupaca. Za one koje zanimaju druge vrste strojeva za lasersko rezanje, također imamoPortalni laserski stroj za rezanje ploča,Tvornički rabljeni portalni laserski stroj za rezanje ploča, iStroj za lasersko rezanje čeličnih ploča.
Zaključak
Razumijevanje načina rada laserskog izvora laserskog stroja za rezanje cijevi ključno je za donošenje informirane odluke pri kupnji takvog stroja. Bilo da odaberete CO₂ laser ili laser s vlaknima, svaka vrsta ima svoje jedinstvene karakteristike i prednosti.
Ako tražite laserski stroj za rezanje cijevi ili imate bilo kakvih pitanja o našim proizvodima, potičemo vas da nas kontaktirate radi detaljne rasprave. Naš tim stručnjaka spreman je pomoći vam pronaći najbolje rješenje za vaše specifične potrebe rezanja.
Reference
- "Laserska fizika" WT Silfvasta
- "Industrijske laserske primjene" Petera D. Makera
- "Handbook of Laser Technology and Applications" uredio Constantin Haefke