Lasersnijden is een automatische thermische snijmethode voor het verwerken van metaal, hout, MDF, multiplex, acryl, plastic, stof, leer en papier. De laserstraal wordt gecreëerd door de laserbron (resonator), geleid door een transportvezel of spiegels in de snijkop waar een lens deze met zeer hoog vermogen focust op een zeer kleine diameter. Deze gefocuste laserstraal raakt het oppervlak van het substraat en smelt het om het snijden te voltooien. Er zijn 2 soorten laserbronnen: fiberlaser en CO2 laser. Lasersnijden is enorm veelzijdig. Naast vlakke materialen kunnen ook buizen en profielen worden gesneden door lasersnijsystemen.
Fiberlasersnijmachine
Een fiberlaser is een solid-state laser met een optische fiber als het laserversterkingsmedium, bestaande uit een versterkingsmedium, een pompbron en een resonantieholte. Fiberlasers gebruiken actieve fibers gedoteerd met zeldzame aardelementen in de kern als versterkingsmedium. Een halfgeleiderlaser wordt gebruikt als de pompbron. De resonantieholte bestaat over het algemeen uit spiegels, fiber-eindvlakken, fiber-lusspiegels of fiber-roosters.
Volgens de tijdsdomeinkarakteristieken van fiberlasers kunnen ze worden onderverdeeld in continue en gepulste fiberlasers. Volgens de structuur van de resonator kan het worden onderverdeeld in lineaire holte, gedistribueerde feedback en ringholte fiberlasers. Volgens het verschil in versterkingsvezel en pompmethode kan het worden onderverdeeld in enkele cladding (kernpompen) en dubbele cladding (claddingpompen) fiberlasers.
CO2 Fiberlaser snijmachine
A CO2 laser (koolstofdioxidelaser) is een gaslaser die een mengsel van gassen gebruikt als versterkingsmedium, waaronder koolstofdioxide, helium, stikstof en mogelijk wat waterstof, waterdamp en xenon. De laser wordt elektrisch gepompt door een gasontlading, die kan worden gebruikt met gelijkstroom, wisselstroom of in het RF-bereik. Het stikstofmolecuul wordt door de ontladingsstroom geëxciteerd tot een metastabiele toestand en draagt er vervolgens energie aan over wanneer het botst met de CO2 molecuul. Helium kan het aantal deeltjes met een lage energietoestand verminderen en de gegenereerde warmte verwijderen.
CO2 Lasers stralen gewoonlijk een straal uit met een golflengte van 10.6 μm, maar er zijn ook andere stralingslijnen in de periode van 9-11 μm (vooral 9.6 μm).
Medium
CO2 lasers gebruiken gas als medium om de laserstraal te genereren en de straal door spiegels te sturen. Fiberlasers worden geleverd via diodes en glasvezelkabels, meerdere diodes worden gepompt om een laserstraal te genereren en vervolgens via glasvezelkabels naar de lasersnijkop gestuurd, in plaats van de straal door spiegels te sturen.
Golflengte
CO2 laser is een type gaslaserstraal met een golflengte van 10.6 μm van koolstofdioxidemoleculen, terwijl fiberlaser een type vastestoflaser is met een golflengte van 1.08 μm, die wordt verkregen door een kristal van Yb (ytterbium)-verbinding als medium in een optische vezel te plaatsen en het kristal te bestralen met de laserstraal. Vanwege de verschillende fysieke kenmerken van de 2 soorten lasers, zijn de snijprocessen ook verschillend.
Foto-elektrische conversie-efficiëntie
Een fiberlasersnijmachine gebruikt een complete solid-state digitale module en een enkel fiberlaserontwerp. De foto-elektrische conversie-efficiëntie is hoger dan die van CO2 lasersnijden. De werkelijke totale benuttingsgraad van elke voeding van de CO2 lasersnijder is ongeveer 8%~10%. Het totale benuttingspercentage is ongeveer 25%~30%, en het totale energieverbruik van het fiberlasersnijsysteem is 3 tot 5 keer lager dan dat van de CO2 lasersnijsysteem, dat met meer dan 86% is toegenomen.
Investeringskosten
De belangrijkste kosten voor de aanschaf van een lasersnijmachine zijn afhankelijk van het merk en het vermogen van de lasergenerator, evenals de optische kerncomponenten. A CO2 Wereldwijd kost een lasersnijder tussen de 2,600 Amerikaanse dollar, terwijl de prijs van een fiberlasersnijder met een laag vermogen begint bij 16,800 Amerikaanse dollar, terwijl sommige lasers met een hoog vermogen wel 160,000 Amerikaanse dollar kosten.
Onderhoudskosten
Door de zuiverheid van de CO2 gas, raakt de holte vervuild en moet deze regelmatig worden schoongemaakt. Spiegels vereisen onderhoud en uitlijning, dus routineonderhoud is meer betrokken. Maar de fiberlasersnijmachine is onderhoudsvrij, geschikt voor zware werkomgevingen met een hoge tolerantie voor stof, trillingen, impact, vochtigheid en temperatuur.
Toepassingen
Verschillende te snijden materialen hebben verschillende lichtabsorptiesnelheden voor verschillende lasergolflengtes. Niet-metalen materialen (zoals hout, stof, plastic, acryl, papier, leer) hebben een lage absorptiesnelheid voor fiberlasers, terwijl CO2 lasers hebben hoge absorptiesnelheden voor metalen of niet-metalen materialen. Fiberlaser is alleen geschikt voor het snijden van metalen materialen, terwijl CO2 Laser kan zowel metalen als niet-metalen materialen snijden.
