НПП Центральная лаборатория автоматизации измерений
111250 Москва, Энергетическая улица, д.7, офис 311
(495) 134-03-49
E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Лазерная резка в отраслях
На сегодняшний день трудно найти отрасль, в которой не использовались бы лазеры. не является исключением. оказывают как крупные, так и небольшие предприятия. Термин "резка" используется применительно к лазерной обработке достаточно условно, так как в этом процессе не образуется стружка, и на него не распространяются положения теории резания. Разделение материала происходит под действием узконаправленного луча с длиной волны в инфракрасном диапазоне.
Лазер может состоять из двух или трех основных частей в зависимости от назначения. Если он используется как усилитель, то состоит из системы накачки и активного вещества. В остальных случаях третьим элементом является оптический резонатор. Лазеры могут работать в непрерывном или импульсном, в одномодовом или многомодовом режимах. Основными техническими характеристиками лазеров служат: тип лазера в зависимости от рабочего тела, мощность излучения, длина луча, качество пучка. С точки зрения эксплуатации важными характеристиками являются КПД, потребляемая мощность, рабочая температура (от нее зависит система охлаждения).
Система накачки перекачивает внешнюю энергию в активную среду лазера. Внешней энергией может быть свет электроламп (газоразрядных, дуговых), светодиодов или других лазеров. Оптическая накачка используется в твердотельных лазерах. Электрическая накачка подразумевает наличие электрического тока (в случае полупроводниковых лазеров) или электрического разряда (в случае газовых устройств).
В качестве лазерного материала могут использоваться кристаллы, аморфные стекла, полупроводники, растворы красителей, пары металлов и газы, плазма. Для резки применяются как газовые, так и твердотельные лазеры. Среди газовых самыми распространенными являются углекислотные (СО2), среди твердотельных Nd:Glass — неодимовые на стекле, Nd:YAG— алюмо-иттриевые с добавкой неодима, Yb: YAG — алюмо-иттриевые с легированием иттербием, а также волоконные. Углекислотные лазеры характеризуются относительно длинной волной излучения (до 10,6 мкм), их мощность варьируется от 30 до 500 Вт. Твердотельные устройства Nd:YAG и Yb: YAG могут иметь длину волны менее 1 мкм, 1,06 или 1,03 мкм и обеспечивают мощность от 1 до 4 кВт. Полупроводниковые устройства работают на длине волны 1,07 мкм и в зависимости от режима работы обеспечивают выходную мощность от 1 до 30 кВт. Качество пучка у углекислотных лазеров невысокое, ВРР порядка 10,6 мм*мрад. У твердотельных устройств этот показатель выше и составляет 22 мм*мрад. Наилучшее качество пучка обеспечивают оптоволоконные лазеры, ВРР 1,3-14 мм*мрад.
Сравнение лазеров по энергетической эффективности показывает, что наиболее эффективными являются полупроводниковые лазеры. СО2-лазеры обладают КПД 8-10%, твердотельные — от 2 до 6%, КПД полупроводниковых устройств достигает значений 20-25%.