I . Principi di lavoro delle macchine da taglio laser in fibra
Il principio di funzionamento di una macchina da taglio laser in fibra si basa sull'amplificazione della luce mediante emissione stimolata (laser) . il suo componente principale è il laser in fibra, con il mezzo di guadagno che è fibre ottiche drogata con elementi di terra rari (come la pompa (tipicamente una sorgente di dimora (come la pompa (tipica (una sorgente di dimora rara (una sondazione rara (una pausa di pompaggio (come la pompa (come ITTERBIUM YB, ERBIUM ER, ecc. .) semiconductor laser), light of a specific wavelength is emitted to inject energy into the gain medium, causing rare earth ions in the fiber to transition from low energy levels to high energy levels, forming a population inversion distribution. When a suitable photon enters, ions in the high energy level undergo stimulated emission to produce photons with the same frequency, phase, and direction as the incident Photon . Questi fotoni riflettono continuamente e amplificano all'interno del risonatore in fibra, eventualmente producendo un raggio laser con alta densità di energia e alta direttività .
Il raggio laser viene trasmesso attraverso una fibra ottica alla testa di taglio, focalizzata da una lente di messa a fuoco, e irradiato sulla superficie del pezzo in metallo . in un istante, l'energia laser è assorbita dal materiale, riscaldando rapidamente l'area irradiata fino al punto di fusione o persino in un punto di ebollizione, causando fusione e vaporizzazione {1} I gas (come ossigeno, azoto, ecc. .) vengono soffiati nell'area di taglio ad alta velocità attraverso l'ugello della testa di taglio, soffiando via il materiale fuso e vaporizzato dalla fessura, ottenendo così taglio del materiale .
II . composizione delle tecnologie principali
1. tecnologia laser in fibra
Tecnologia della pompa: Attualmente, è ampiamente utilizzata la tecnologia di pompaggio a semiconduttore in fibra in fibra, il che può accoppiare in modo efficiente la luce dell'uscita dal laser a semiconduttore nella fibra ottica per fornire energia per il mezzo di guadagno . la potenza, la stabilità e l'efficienza di accoppiamento della luce della pompa che determinano direttamente la potenza di uscita e la stabilità delle prestazioni della fibra di pompe in fibra {} Aumenta effettivamente la potenza di iniezione della luce della pompa per ottenere un'uscita laser a potenza superiore, soddisfacendo i requisiti ad alta energia del taglio a piastra spessa .
Guadagnare medio: Ytterbium-doped fiber has become the mainstream gain medium for high-power fiber lasers due to its wide gain bandwidth, high quantum efficiency, and good thermal stability. By optimizing the doping concentration and fiber structure, the gain effect can be further enhanced, improving the laser output power and beam quality. For instance, using a double-clad structure of La fibra drogata in ytterbio può aumentare la lunghezza di interazione tra la luce della pompa e il mezzo di guadagno, migliorando l'efficienza di pompaggio .
Design del risonatore: Il risonatore determina la modalità di oscillazione laser e la qualità del raggio . Un tipo comune è il risonatore a tutta fibra, che utilizza elementi ottici come i reticoli di fibra di Bragg per formare un ciclo di feedback . parametri di fibra di bragg, come la riflettività e il parente, influiscono significativamente sulla performance del risonatore {} {3} La fabbricazione di reticoli di Bragg in fibra, è possibile ottenere l'oscillazione a modalità singola, producendo un raggio laser di alta qualità per soddisfare i rigorosi requisiti di lavorazione di precisione per la qualità del raggio {{6}
2. sistema CNC e tecnologia di controllo del taglio
Sistema CNC: As the "brain" of the fiber laser cutting machine, the CNC system is responsible for interpreting processing instructions and precisely controlling the movement trajectory of the cutting head and laser parameters. Advanced CNC systems have high-speed computing capabilities to achieve rapid processing and real-time control of complex graphics. For example, when machining the complex contours of automotive parts, the Il sistema CNC può controllare accuratamente la posizione della testa di taglio in base al programma preimpostato per garantire la precisione e la qualità del taglio .
Tagliare il controllo dei parametri: Per diversi materiali e requisiti di elaborazione, i parametri come la potenza laser, la velocità di taglio e la pressione ausiliaria del gas devono essere controllati con precisione . attraverso un sistema di controllo intelligente, i parametri di taglio ottimali possono essere abbinati automaticamente in base allo spessore del materiale e al tipo di alimentazione .} quando si riducono il calore, riducendo il calore e si riducono il calore e si riducono la velocità di calore e si riducono la velocità di calore e si riducono la velocità di calore e si riducono la velocità di calore e si riducono la velocità di calore e si riducono la velocità di calore e si riducono la velocità di risalto e si riducono la velocità di risalto e si riducono la velocità del materiale e si tratta di ridurre la velocità del materiale e del tipo di alimentazione in modo da tagliare il materiale e il tipo di alimentazione in modo da tagliare il materiale. zona e garantire la qualità del taglio; Quando si tagliano piastre spesse, è necessario aumentare la potenza del laser e la pressione del gas ausiliaria per garantire che il materiale sia tagliato attraverso .
Monitoraggio e feedback in tempo reale: Per garantire la stabilità e l'affidabilità del processo di taglio, la macchina da taglio è dotata di più sensori per monitorare in tempo reale lo stato di taglio, come la distanza tra la testa di taglio e il pezzo di lavoro, le fluttuazioni di potenza laser e la larghezza della fessura . La distanza tra la testa di taglio e il pezzo, il sistema di messa a fuoco automatico risponderà rapidamente per garantire che il laser si concentri sempre sulla superficie del pezzo, mantenendo prestazioni di taglio stabili .
3. trasmissione ottica e tecnologia di messa a fuoco
Trasmissione in fibra ottica: La fibra ottica è un componente chiave per la trasmissione laser, con bassa perdita e una buona flessibilità per trasmettere in modo efficiente il laser alla testa di taglio . La ricerca e lo sviluppo di speciali fibre ottiche hanno ulteriormente migliorato la capacità di trasmissione di potenza di trasmissione di trasmissione in cima a trasmissione di alimentazione in merito al potere. laser, riducendo l'impatto degli effetti non lineari e garantendo la stabilità della trasmissione laser e la qualità del raggio .
Sistema di messa a fuoco: The focusing system consists of optical elements such as focusing lenses and mirrors, whose role is to focus the laser beam onto the workpiece surface to form a 极小的 (minuscule) spot and increase energy density. The design and manufacturing precision of the focusing system are crucial to cutting quality. A high-precision focusing lens can achieve precise focusing of the spot, reduce the spot size, and improve Tagliare la precisione ed efficienza . Nel frattempo, la tecnologia di messa a fuoco automatica può regolare in tempo reale la posizione di messa a fuoco in base ai cambiamenti nello spessore del pezzo, garantendo che il punto sia sempre nello stato di messa a fuoco ottimale durante il processo di taglio .
III . campi e casi applicativi
1. Industria manifatturiera automobilistica
In automotive component manufacturing, fiber laser cutting machines are widely used in processing body structural parts, engine components, interior parts, etc. For example, when cutting high-strength steel frames of vehicle bodies, the high precision and speed of fiber laser cutting machines can achieve accurate cutting of complex shapes, improving the assembly precision and overall strength of the body. Meanwhile, for Blocchi di motori in lega di alluminio, testate e altri componenti, il taglio laser in fibra può evitare problemi di deformazione causati dai metodi di elaborazione tradizionali, garantendo l'accuratezza dimensionale e i requisiti di prestazione dei componenti .
2. campo aerospaziale
Il campo aerospaziale ha requisiti estremamente elevati per la precisione di elaborazione e la qualità dei componenti . Le macchine da taglio laser in fibra possono essere utilizzate per elaborare materiali difficili da machine come leghe di titanio e leghe a base di nichel per produrre le aeromo (Collegamento) La funzione delle macchine da taglio laser in fibra può ottenere una lavorazione precisa di superfici curve complesse per soddisfare i requisiti di prestazione aerodinamica delle lame .
3. industria elettronica ed elettrica
Nella produzione di prodotti elettronici ed elettrici, le macchine per il taglio laser in fibra sono comunemente utilizzate per la lavorazione di componenti di precisione come involucri di telefonia mobile, dissipatori di calore del computer e componenti elettronici . che prendono l'elaborazione degli involucri di telefonia mobile, come eliminazioni per le eliminazioni per mole, eliminati per le eliminazioni per le eliminazioni per le corsi di cottura a base di eliminazioni per le corsi di taglio a sotto- Elaborazione secondaria e miglioramento dell'efficienza della produzione e qualità del prodotto .
4. settore manifatturiero meccanico
In the mechanical manufacturing industry, fiber laser cutting machines are used for processing various mechanical parts such as gears, shaft parts, and molds. For processing complex-shaped molds, fiber laser cutting machines can achieve high-precision cutting and engraving according to the 3D design model of the mold, shortening the mold manufacturing cycle and improving the manufacturing precision and service life of the mold.
Le macchine da taglio laser in fibra hanno dimostrato forti capacità di elaborazione e potenziale applicazione in numerosi settori in virtù delle loro unici tecnologie di base . con la continua innovazione e sviluppo della tecnologia, le loro prestazioni continueranno a migliorare e i loro campi di applicazione si espanderanno ulteriormente, iniettando ulteriormente la nuova vitalità nello sviluppo di alta qualità del moderno produzione {{}}}
--- Brian ---