Laseri su efikasan alat za aplikacije mikromašinske obrade, gdje laseri mogu konvergirati na sićušnom ciljnom području i postići efekat "hladne obrade". Interakcija između lasera i materijala u ciljnom području će se kontrolirati pomoću nekoliko parametara, kao što su valna dužina, energija impulsa i širina impulsa, itd. Kombinacija parametara određuje vršnu gustoću energije impulsa. Različite kombinacije parametara mogu proizvesti uvjete obrade potrebne za obilježavanje, rezanje, bušenje, žarenje, kaljenje i druge operacije.
Kako bi poboljšala izlaznu snagu impulsnih lasera, povećala gustinu energije i kontrolisala toplotne efekte, industrija je razvila niz tehnologija modulacije, uglavnom uključujući tehnologiju Q tuning, tehnologiju zaključavanja moda, tehnologiju koja se može podesiti, tehnologiju pojačanja cirp impulsa (poznatu i kao CPA tehnologija) i tehnologija pojačanja snage glavne oscilacije (poznata i kao MOPA tehnologija), itd. Detalji su sljedeći:
1. Tuning Q tehnologija radi na principu da nakon što se formira stanje inverzije broja čestica radnog materijala i ne uzrokuje laserske oscilacije, kada se broj čestica akumulira na dovoljno visok nivo, prekidač se iznenada uključuje trenutno, tako da se vrlo snažne laserske oscilacije i velike snage, uske impulsne širine impulsnog laserskog izlaza mogu formirati u relativno kratkom vremenskom periodu;
2. Tehnologija zaključavanja moda znači da postoji određena fazna razlika između različitih uzdužnih modova u rezonantnoj šupljini, čime se dobija niz jednako raspoređenih laserskih ultrakratkih impulsnih sekvenci u vremenu, koje, zajedno sa posebnom tehnologijom brzog optičkog prebacivanja, mogu dalje birati jedan ultrakratki laserski impuls iz sekvence impulsa;
3. Tehnologija koja se može podesiti se odnosi na kontinuirano kontrolisanu izlaznu talasnu dužinu unutar određenog opsega. Trenutno je laserski kristal (sredstvo za pojačavanje lasera u čvrstom stanju) dostigao stotine tipova, kao što su safir, YAG kristal, itd. Tehnologija udvostručavanja frekvencije lasera u čvrstom stanju je najzrelija, optički pojas za postizanje pune pokrivenosti od ultraljubičastog do infracrvenog, postavljajući čvrst temelj za podešavanje talasne dužine lasera;
4. CPA tehnologija se odnosi na upotrebu proširivača za proširenje femtosekundnog impulsa u vremenskoj domeni kako bi postao dugačak puls od nekoliko stotina pikosekundi ili nanosekundi, nakon višestepenog pojačanja kako bi se u potpunosti izvukla energija pohranjena u mediju za pojačavanje, a zatim koristite kompresor širine impulsa sa suprotnom disperzijom da komprimirate dugi impuls na vrijednost blisku njegovoj početnoj širini impulsa;
5. MOPA tehnologija je signalna svjetlost sjemena i svjetlo pumpe visokog kvaliteta zraka, spojeno u dvostruko obloženo vlakno na određeni način za pojačanje, čime se postiže pojačanje velike snage izvora svjetlosti sjemena. MOPA struktura lasera je optimalan način za rješavanje problema ultrabrzih lasera s velikom vršnom snagom i visokim kvalitetom zraka.
Izbor lasera za mikromašinsku obradu zavisi od mnogih faktora, uključujući svojstva materijala, oblik obrade i potrebnu tačnost. Kako bi se ispunili sve strožiji zahtjevi za preciznošću za mikroobradu, kratka talasna dužina, uska širina impulsa i velika snaga bit će glavni trendovi u laserskoj tehnologiji za primjenu mikromašine.
Karakteristike laserske obrade i primjene mikro obrade
Laserska obrada je industrijska primjena laserske tehnologije, fokusiranje lasera određene snage na objekt koji se obrađuje, tako da laser u interakciji s objektom zagrijava, topi ili isparava obrađeni materijal kako bi se postigla svrha obrade. Laserska obrada je tipična beskontaktna obrada, u poređenju sa drugim metodama obrade ima manje procesa praćenja, dobru kontrolu, laku integraciju, visoku efikasnost obrade, mali gubitak materijala, nisko zagađenje životne sredine, visoku fleksibilnost, visok kvalitet i druge značajne prednosti.
Posljednjih godina, laserska obrada zamjenjuje tradicionalne metode obrade, a laserska industrija zasnovana na laserima brzo se razvila i sada se široko koristi u industrijskoj proizvodnji, komunikacijama, obradi informacija, vojsci i obrazovanju i naučnim istraživanjima, formirajući industrijski lanac širom svijeta. svijetu, a zrelost i dubina industrijske podjele rada raste. S budućim razvojem aplikativnih proizvoda u ultra-preciznom i ultra-mikro smjeru, primjena lasera u području mikro-obrade će postati sve opsežnija.
Lasersko rezanje
Princip rada: Koristeći fokusirani laserski snop velike gustine snage za ozračivanje radnog predmeta, ozračeni materijal se brzo topi, isparava, ablatira ili dostiže tačku paljenja, dok se rastopljeni materijal otpuhuje brzim protokom zraka koaksijalno sa snopom, tako sečenje radnog komada.
Područja primjene i karakteristike: velika brzina rezanja, glatka i lijepa površina, jednokratna obrada, mala deformacija radnog komada, nema habanja alata, mala zagađenja od čišćenja, može obraditi metal, nemetalne i nemetalne kompozitne materijale, kožu, drvo , fiber, itd. Pogodno za karoseriju automobila debelih i tankih ploča, automobilskih delova, naučnih baterija, pejsmejkera, zapečaćenih releja i drugih zatvorenih uređaja, kao i za finu obradu zimskih uređaja koji ne dozvoljavaju zavarivanje zagađenja i deformacije Lasersko zavarivanje
Lasersko zavarivanje
Princip rada: Koristeći zračenje laserskog snopa velike gustoće energije za zagrijavanje površine obratka, površinska toplina se širi prema unutra kroz vođenje topline. Kontrolom parametara širine laserskog impulsa, energije, vršne snage i frekvencije ponavljanja, radni komad se topi i formira se specifičan bazen taline.
Područja primjene i karakteristike: mala zavarljivost, nije pod utjecajem magnetnog polja, ograničenje malog prostora, bez zagađenja elektrodama, pogodno za automatsko zavarivanje velikom brzinom, može zavarivati metale različitih svojstava, može raditi u zatvorenom prostoru, pogodno za listove kružne pile, akril , opružne zaptivke, bakrene ploče za elektronske dijelove, neke metalne mrežaste ploče, željezne ploče, čelične ploče, fosforna bronca, bakelitne ploče, tanke aluminijske legure, kvarcno staklo, silikonska guma, ispod 1 mm glinični keramički lim, legura željeza koja se koristi u zrakoplovnoj industriji, itd.
Lasersko označavanje
Princip rada: Koristeći laser visoke gustoće energije za lokalno zračenje radnog komada, površinski materijal isparava ili prolazi kroz hemijsku reakciju promjene boje, ostavljajući tako trajni trag.
Područja primjene i karakteristike: beskontaktna obrada, može se označiti na bilo kojoj površini, radni komad neće biti deformiran i stvarati unutrašnje naprezanje, visoka točnost obrade, velika brzina obrade, čista i ekološki prihvatljiva, niska cijena, pogodan za metal, plastiku , označavanje stakla, keramike, drveta, kože i drugih materijala.
Lasersko graviranje
Princip rada: lasersko zračenje površine materijala, materijal upija energiju i trenutno se topi ili isparava, formirajući graviranu liniju.
Područja primjene i karakteristike: automatsko preskakanje brojeva, mala površina pogođena toplinom, fine linije, otpornost na čišćenje i habanje, zaštita okoliša i ušteda energije, ušteda materijala, može se koristiti za jetkanje na proizvodima od drveta, organskom staklu, metalnim pločama, staklu, kamenu , kristal, papir, dvobojne ploče, aluminijum oksid, koža, smola i drugi materijali.
Laserska obrada površine
Princip rada: Upotreba lasera za zagrijavanje površine metalnih materijala za postizanje površinske toplinske obrade.
Područja primjene i karakteristike: velika brzina obrade, deformacija malih dijelova, precizna obrada, za postizanje efekta tretmana automatskog gašenja, pogodan za toplinsku obradu košuljice cilindara, radilice, klipnih prstenova, komutatora, zupčanika i drugih dijelova automobila, ali i u vazduhoplovstvo, industrija alatnih mašina i druga polja se široko koriste.
Prevedeno sa www.DeepL.com/Translator (besplatna verzija)
