光斑能量分布对激光切割的影响——科学解释飞博单腔3000W激光器优势

来源:飞博激光    关键词:飞博激光, 激光器, 激光切割,    发布时间:2018-12-14

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前言

继飞博激光9月份推出单腔3000W激光器已过去多月,我们陆续从几家先期使用的客户处接收到了满意的反馈,但是也仍有部分客人不明白,同样是3000W激光器,为何运用了环形光斑工艺的飞博单腔3000W就如此优秀。今天,飞博的应用工艺部门工程师就将更进一步为大家科学解释单腔3000W的优势。

飞博应用部门工程师:

要评判激光切割效果的优劣,就要先从激光切割的本质说起。何为激光切割?利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而将工件割开。





激光切割

穿孔完成后,激光开始进入切割过程。到达板材表面的光束大部分进入切缝内,并经过多次反射后被材料吸收(菲涅耳吸收),部分被等离子体吸收和再辐射,部分被未熔表面反射掉,剩下的部分则可能直接穿过切缝。

激光切割熔池

在光反射处,激光能量密度很高,使液态金属汽化。如果激光能量密度过于集中,就会导致切割断面上产生波浪纹,造成粗糙度增加,切割质量下降。在薄板切割中,光束反射少,这种现象不明显;但是在厚板切割中,这种现象就会比较明显。

过于集中的激光能量分布

目前市面在售的进口和国产光纤激光器束腰处的能量分布大多是平顶型,但是这种能量分布是否已达到最佳?而我司首创的环形光斑切割优势具体又表现在哪方面呢?

平顶型能量分布光斑                 环形能量分布光斑

经过长期切割验证,具有环形能量分布光斑的激光器切割厚板的断面比平顶光斑的切割断面更加细腻,粗糙度更低,切割质量更好。下图是我部门通过数百次的切割测试、比对,选取的颇具代表性的切割样件进行展示。

环形和平顶型能量分布光斑的厚板碳钢切割质量对比

我司新近推出的单腔3KW激光器,即具有环形能量分布,应用于平面激光切割设备后,显著提高了设备的产品竞争力,如不锈钢薄板的切割速度可提升20%-50%,厚板的切割断面质量也有大幅提升,粗糙度比普通激光器减小30%以上。并且,该款激光器采用单光学模块设计,可靠性更高,外形尺寸小,运输安装简便;同时实现了物联网通讯,可进行远程检测,节约维护时间,降低售后成本。

飞博激光新一代的具有环形光斑的3KW激光器