ファイバーレーザー切断機の原理:内部光学系と外部光学系

May 14, 2024 伝言を残す

1. 内部光学系
1) 切断原理
レーザーは超高密度レーザービームを放出するレーザー発生器で、光点を通して金属板に照射されます。高温により切断材料が瞬時に溶解または気化し、高圧ガスで溶解した溶融材料と残留物を吹き飛ばすことで切断を実現します。継ぎ目を形成し、X、Y、Zの3軸連動により切断を実現します。
2) レーザーの生成
レーザーは電気エネルギーを光エネルギーに変換します。エネルギー間の変換は100%ではないため、電気エネルギーの一部が光エネルギーに変換されると、他の部分は熱エネルギーになります。
現在のファイバーレーザーの電気光変換率は 25%-35% です。レーザーの性能が優れているほど、電気光変換率の比率が高くなります。もちろん、対照的に、電気光変換率の比率が大きいほど、エネルギー消費は少なくなります。電気光変換率の比率が低いほど、エネルギー消費は大きくなります。
3) 熱の発生
レーザーは電気エネルギーを光エネルギーに変換します。エネルギー間の変換は 100% ではないため、電気エネルギーの一部が光エネルギーに変換されると、他の部分は熱エネルギーになります。(エネルギーがあれば、熱があります。) この部分の熱エネルギーが発生すると、レーザー内に留まり、レーザー内のコンポーネントを損傷します。
したがって、この部分の熱は水を通して取り除く必要があるため、チラーを追加する必要があります。

2. 外部光学系
1) 光透過率
ファイバーレーザー発生器が光を生成し、それを光ファイバーを通してレーザーヘッドに伝送すると、光の伝播は拡散するため、光ファイバーはレーザーヘッドに接続されると一定量のエネルギー損失を生じます。この種の光は非点収差とも呼ばれます。光と光は互いに排他的であるため、無限に近づくことはできますが、交差することはありません。その形状は腰のようなものです。
光ファイバーヘッドから放出されると、波状の形状になります。
2) 波形光の処理
波形光はエネルギーを集めて集中させるのに適していないため、波形光を平行光に近い光に加工するためのコリメートレンズが必要になりますが、もちろん完全な平行光にはなりません。
3) フォーカスレンズの機能
集光レンズの機能は、ほぼ平行に処理された光を集めて集中させ、超高密度の光スポットを形成することです。
4) レンズ保護の役割
ファイバーレーザー切断機を使用すると、一定量の金属粉塵や破片が発生し、一部の金属粉塵や破片がレーザー切断機の切断ヘッドに入る可能性があるため、レンズを保護して隔離および保護する必要があります。(保護レンズは消耗品です。平均して、1か月に1枚が破損します。もちろん、損失数はデバイスの使用強度やシーンによって異なります。)
5) レーザー銅ノズルの機能
レーザーは保護レンズを通過した後、レーザー銅ノズルから放出されます。(保護レンズと同様に、レーザー銅ノズルも消耗品です。平均して毎月2個が破損します。もちろん、レンズと同様に、機器の使用強度やシーンによって損失数は異なります。)