Jak działa laser?

LASER oznacza „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“. W rezonatorze źródła laserowego - dla obróbki materiałów są to najczęściej lasery CO2 – poprzez oddziaływanie energii elektrycznej generowany szczególny promień światła. W przypadku zamkniętych i wypełnionych mieszaniną gazów CO2 źródeł promieniowania laserowego w grę wchodzi bezobsługowy laser niezużywający gazu laserowego - podobnie jak świetlówka.

Szczególne właściwości światła laserowego wyjaśnia optyka techniczna i fizyka, co można prosto streścić za pomocą trzech cech charakterystycznych promieniowania elektromagnetycznego: Światło lasera = koherentne - monochromatyczne - spolaryzowane

światło skierowane
światło skierowane
światło rozproszone
światło rozproszone
światło lasera
światło lasera
Zasada optyki latającej
Zasada optyki latającej

Długość fali światła potrzebnego do obróbki materiałów znajduje się w niewidocznym dla ludzkiego oka zakresie podczerwieni i należy je traktować jako gorący strumień energii. Dzięki swym szczególnym właściwościom w przybliżeniu równoległy promień światła kierowany jest poprzez kilka 90°-zwierciadeł przekierowujących do ogniskującego układu optycznego bezpośrednio na obrabiany materiał. Koncepcja prowadzenia promienia leżąca u podstaw wielkoformatowej obróbce materiałów nazywana jest między innymi "Flying Optic"

Zasada optyki skanującej
Zasada optyki skanującej

Oznakowania lub grawerka laserowa może również zostać naniesiona na powierzchnię materiału również technologią optyki skanerowej. Ze względu na człony ruchome o niewielkiej masie możliwe są 20-krotnie większe prędkości obróbki.  Format jednak ogranicza pole obróbki i rozdzielczość.  Możliwości cięcia i skrawania są jednak bardzo ograniczone.

Optyka skupiająca składa się w istocie z optycznej soczewki skupiającej i dyszy tnącej. Równoległy promień cięcia skupiany jest więc jedynie kilka milimetrów pod dyszą tnącą, przy górnej krawędzi obrabianego materiału. Ten nadzwyczaj ostro skupiony i koherentny promień energii o wysokiej gęstości energetycznej ma teraz za zadanie przemieszczać się w stałej odległości i ze stałą prędkością po konturach cięcia i grawerki wczytanych w układzie CNC. Obróbka promieniem lasera odbywa się całkowicie bezdotykowo. Brak jest jakiegokolwiek oddziaływania siłowego spowodowanego posuwem narzędzi. Mocowanie obrabianego materiału nie występuje oraz brak jest zużycia narzędzi w tradycyjnym tego słowa znaczeniu.

Dzięki absorpcji energii na powierzchni materiału, wciągu sekundy następuje jego odparowanie.  Im wyższy jest stopień absorpcji, tym lepsze są właściwości obróbcze danego materiału. Właściwość ta wpływa istotnie na różne parametry skrawania i cięcia poszczególnych materiałów i określa wymaganą moc lasera.

Proces cięcia


W celu wypłukania występujących emisji i resztek, jak żużel lub stopiony materiał ze szczeliny cięcia, optyka lasera zasilana jest w sprężone powietrze poprzez system dysz. Do wyboru są różne średnice wylotowe dysz. Wpływają one na proces cięcia poprzez ciągłe wypieranie odparowanej materii oraz stopionego materiału i żużla. Oprócz tego, czysty strumień powietrza pod ciśnieniem od 1 do 4 bar chłodzi powierzchnię materiału, co sprzyja utrzymaniu wysokiej jakości cięcia i jednocześnie chroni przez kurzem optykę skupiania.

 

1. Zasilanie w gaz
2. Dysze tnące (miedziane)
3. Dysza w odstępie roboczym
4. Kierunek obróbki
5. Emisje, jak np. żużel / stopiony materiał
6. Wypłukane emisje / resztki
7. Wycięte fale denne
8. Strefa oddziaływania ciepła
9. Szerokość cięcia

Emisje po cięciu

Emisje po cięciu
Emisje po cięciu


Podczas rozkładu termicznego w temperaturach do 1000°C (piroliza) powstają głownie aerozole, drobiny kurzu i dym (gazy). Emisje te mogą w przypadku permanentnego wdychania spowodować znaczne szkody na zdrowiu. Z tego powodu, emisje te nad i pod obrabianym materiałem są konsekwentnie odciągane, w zależności od technologii filtrowane i wyrzucane do atmosfery.

eurolaser oferuje najnowocześniejszą i kompaktową technologię laserową z mocą lasera do 600 W dla zastosowań przeważnie niemetalowych i nieorganicznych. Technologia laserowa sealed-off stanowi podstawę do niezawodnej, ekonomicznej i energooszczędnej obróbki laserem. Nakłady związane z regulacją i serwisowaniem źródeł promieniowania są prawie zerowe, natomiast wysoka jakość promienia zapewnia wieloletnią stałość jakości produkcji.

Inteligentny i modułowy system konstrukcji umożliwia bezkompromisowe dostosowanie do różnych wymagań produkcyjnych, materiałów, systemów sterowania i technologii obróbki materiałów.

Czy masz jakieś pytania? Z przyjemnością służymy radą.

 
© 2015 - 2018 eurolaser GmbH. All rights reserved.