Découpe laser est une méthode de découpe thermique automatique pour le traitement du métal, du bois, du MDF, du contreplaqué, de l'acrylique, du plastique, du tissu, du cuir et du papier. Le faisceau laser est créé par la source laser (résonateur), conduite par une fibre de transport ou des miroirs dans la tête de coupe où une lentille le focalise à très haute puissance sur un très petit diamètre. Ce faisceau laser focalisé rencontre la surface du substrat et le fait fondre pour réaliser la découpe. Il existe 2 types de sources laser : le laser à fibre et le laser à fibre. CO2 La découpe laser est extrêmement polyvalente. Outre les matériaux plats, les systèmes de découpe laser permettent également de découper des tubes et des profilés.
Machine de découpe laser à fibre
Un laser à fibre est un laser à l'état solide avec une fibre optique comme milieu de gain laser, constitué d'un milieu de gain, d'une source de pompage et d'une cavité résonante. Les lasers à fibre utilisent des fibres actives dopées avec des terres rares dans le noyau comme milieu de gain. Un laser à semi-conducteur est utilisé comme source de pompage. La cavité résonante est généralement composée de miroirs, de faces d'extrémité de fibre, de miroirs en boucle de fibre ou de réseaux de fibres.
Selon les caractéristiques du domaine temporel des lasers à fibre, ils peuvent être divisés en lasers à fibre continus et pulsés. Selon la structure du résonateur, il peut être divisé en lasers à fibre à cavité linéaire, à rétroaction distribuée et à cavité annulaire. Selon la différence de gain de fibre et de méthode de pompage, il peut être divisé en lasers à fibre à simple gaine (pompage à cœur) et à double gaine (pompage à gaine).
CO2 Machine de découpe laser
A CO2 Le laser (laser au dioxyde de carbone) est un laser à gaz qui utilise un mélange de gaz comme milieu de gain, notamment du dioxyde de carbone, de l'hélium, de l'azote et éventuellement de l'hydrogène, de la vapeur d'eau et du xénon. Le laser est pompé électriquement par une décharge de gaz, qui peut être utilisée avec un courant continu, un courant alternatif ou dans la gamme RF. La molécule d'azote est excitée par le courant de décharge jusqu'à un état métastable, puis lui transfère de l'énergie lorsqu'elle entre en collision avec le CO2 molécule. L'hélium peut réduire le nombre de particules à faible énergie et peut éliminer la chaleur générée.
CO2 Les lasers émettent généralement un faisceau à une longueur d'onde de 10.6 μm, mais il existe d'autres lignes de rayonnement dans la période de 9 à 11 μm (en particulier 9.6 μm).
Moyenne
CO2 Les lasers utilisent du gaz comme milieu pour générer le faisceau laser et transmettent le faisceau à travers des miroirs. Les lasers à fibre sont délivrés via des diodes et des câbles à fibres optiques, plusieurs diodes sont pompées pour générer un faisceau laser, puis transmises à la tête de découpe laser via des câbles à fibres optiques, au lieu de transmettre le faisceau à travers des miroirs.
Longueur des ondes
CO2 Le laser est un type de faisceau laser à gaz d'une longueur d'onde de 10.6 μm à partir de molécules de dioxyde de carbone, tandis que le laser à fibre est un type de laser à l'état solide d'une longueur d'onde de 1.08 μm, qui est obtenu en plaçant un cristal de composé Yb (ytterbium) comme milieu dans une fibre optique et en irradiant le cristal avec le faisceau laser. En raison des différentes caractéristiques physiques des 2 types de lasers, les processus de découpe sont également différents.
Efficacité de conversion photoélectrique
Une machine de découpe laser à fibre adopte un module numérique à semi-conducteurs complet et une conception laser à fibre unique. L'efficacité de conversion photoélectrique est supérieure à celle de CO2 découpe laser. Le taux d'utilisation total réel de chaque alimentation électrique du CO2 Le découpeur laser représente environ 8%~10%Le taux d'utilisation total est d'environ 25 %~30%, et la consommation totale d'énergie du système de découpe laser à fibre est 3 à 5 fois inférieure à celle du CO2 système de découpe laser, qui a augmenté de plus de 86 %.
Coût d'investissement
Le coût principal d'achat d'une machine de découpe laser dépend de la marque et de la puissance du générateur laser, ainsi que des principaux composants optiques. CO2 Le coût d'un découpeur laser est compris entre 2,600 16,800 dollars américains dans le monde, et le prix d'un découpeur laser à fibre de faible puissance commence à 160,000 dollars américains, tandis que certains lasers de haute puissance coûteront jusqu'à dollars américains.
Coût de maintenance
En raison de la pureté de la CO2 En cas de gaz, la cavité sera contaminée et nécessitera un nettoyage régulier. Les miroirs nécessitent un entretien et un alignement, donc l'entretien de routine est plus complexe. Mais la machine de découpe laser à fibre ne nécessite aucun entretien, est capable de travailler dans des environnements difficiles avec une tolérance élevée à la poussière, aux vibrations, aux chocs, à l'humidité et à la température.
Applications
Différents matériaux à découper ont des taux d'absorption de lumière différents pour différentes longueurs d'onde laser. Les matériaux non métalliques (tels que le bois, le tissu, le plastique, l'acrylique, le papier, le cuir) ont un faible taux d'absorption pour les lasers à fibre, tandis que CO2 Les lasers ont des taux d'absorption élevés pour les matériaux métalliques ou non métalliques. Le laser à fibre ne convient que pour la découpe de matériaux métalliques, tandis que CO2 Le laser peut couper à la fois des matériaux métalliques et non métalliques.
