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解決方案

脈沖光纖激光器應(yīng)用于非金屬切割

星之球科技 來源:榮格2015-08-23 我要評論(0 )   

納秒脈沖光纖激光器通常用于激光打標(biāo)。由于它 的成本低廉,緊湊,可靠,不需要經(jīng)常維護(hù),所以它也適用于非金屬切割。


       納秒脈沖光纖激光器通常用于激光打標(biāo)。由于它  的成本低廉,緊湊,可靠,不需要經(jīng)常維護(hù),所以它也適用于非金屬切割。通過采用直接調(diào)制種子激光的MOPA(主控振蕩器的功率放大器)等設(shè)計,我們可以得到短脈沖和相對高的峰值功率,這些技術(shù)把激光器變成切割非金屬的有效工具。
       作為一種連續(xù)波型切割器的替代品,脈沖光纖激光器可用于多通蒸發(fā)式切割過程中,監(jiān)測裝置控制激光來回通過切割線,每次只切除很少的金屬,并且不需要噴嘴和輔助氣體。此技術(shù)提供了一個靈活、精確和合理的解決方案,而且這套設(shè)備基本上是一套簡單的激光標(biāo)記系統(tǒng)。
       這項切割技術(shù)廣泛適用于各種材料,從有色金屬、非有色金屬,到陶瓷、高分子材料,甚至含碳復(fù)合材料。切割速度可以很方便地發(fā)生改變,對于薄金屬板,可以做到小于10mm/min;對于厚的材料,切割速度可以大于1mm/min。當(dāng)用于切割比較厚的金屬時,必須采用切割線補(bǔ)償或光束擺動等特殊技術(shù),以便有效地擴(kuò)大切口寬度。相對于傳統(tǒng)激光切割,這些速度可能會比較慢,但對于很多應(yīng)用來說,納秒脈沖光纖激光器的低成本和靈活性是非常具有吸引力的。
       實驗結(jié)果表明,SPI激光器的所有SM/HS/HM型號都可以實現(xiàn)有效切割,但是每種機(jī)器的切割特點略有不同,這與材料的選擇和要求的輸出有關(guān)。以窄切縫寬度為例,具有高品質(zhì)光束和較小光斑的SM型激光器最為適合,而對于較厚的材料,采用具有更高峰值功率和較大尺寸光斑的HM型,效果會更好一點。
 
硅切割
        硅材料被廣泛應(yīng)用在電子和太陽能產(chǎn)業(yè)。這種材料通常使用機(jī)械寶石切割輪進(jìn)行切塊或切削,但是對于很薄的材料有很多限制因素,而且邊緣切割會造成剝落。脈沖激光器提供了一種靈活的替代方案,它可以用來切割復(fù)雜形狀的型材。使用20W SM型激光器,可以在6秒中切割出5mm的正方形。
 
復(fù)合材料
       碳纖維材料等復(fù)合材料最大的切割深度為1mm,但是加工條件需要根據(jù)材料本身調(diào)整,比如一些材料對碳化非常敏感。另外還可以切割多層材料,電子行業(yè)中,一個有趣的應(yīng)用是20W HS激光器在橫斷面部件的使用。激光的靈活性允許不同材料層的切割。 
 
其它的非金屬材料
       工業(yè)界對陶瓷切割的需求很大。在電子行業(yè)里,很多薄基板材料是通過劃線、打破或切削來進(jìn)行切割的。同樣,材料的吸收率也是限制因素之一。關(guān)鍵材料是氧化鋁和氮化鋁,它們能被1m激光切割的能力取決于材料的特殊性和表面光潔度。
       脈沖激光器還可以用來切割很多非金屬材料,比如塑料、橡膠等。決定該材料是否適合用激光切割的關(guān)鍵因素是其對1m波長激光的吸收能力。很多塑料在這個波長范圍內(nèi)有很高的傳輸系數(shù),所以不適合采用激光的方法切割,但是一些材料還是可以被切割的。塑料切割的一個例子——塑料標(biāo)簽,我們可以在其上打標(biāo),同時只要對參數(shù)進(jìn)行很小的修改,就可以從基板上切割出來。
       其他的例子包括保護(hù)性塑料覆蓋層的切割,比如通常用在電纜和電線上的金屬等。
       一些特別的橡膠材料同樣可以有效的切割到令人驚訝的厚度。例如,使用20WHS激光器切割一個4mm厚的黑色橡膠板,側(cè)面有1mm的貫穿小孔。

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脈沖光纖激光器激光技術(shù)
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