De kwaliteit van fiberlaserstralen speelt een cruciale rol in lasersnijden en beïnvloedt direct alle aspecten van het snij-effect. De kwaliteit van het snijden bepaalt niet alleen de efficiëntie van de productie, maar beïnvloedt ook het uiterlijk en de prestaties van het eindproduct. Hieronder volgen verschillende belangrijke factoren die de kwaliteit van het snijden met fiberlaserstralen beïnvloeden:
1. Snijbreedte en randruwheid
Snijbreedte en randruwheid zijn belangrijke indicatoren voor de kwaliteit van lasersnijden. Wanneer de straalkwaliteit van de fiberlaser hoog is, kan de focus meer geconcentreerd zijn en kan de energieverdeling in het snijgebied uniformer zijn, waardoor preciezer snijden wordt bereikt. Hoogwaardige laserstralen kunnen smallere sneden, gladdere randen garanderen, de werklast van de nabewerking verminderen en de uiterlijke kwaliteit van producten verbeteren. Omgekeerd, wanneer de straalkwaliteit slecht is, kan de laserstraal door ongelijke focussering energieverstrooiing ervaren tijdens het snijproces, wat resulteert in een toename van de breedte van de snede, ruwe randen en zelfs verkooling of onregelmatig snijden, wat de algehele kwaliteit van het product beïnvloedt en de moeilijkheid en kosten van de nabewerking verhoogt.
2. Warmte-beïnvloede zone (HAZ)
De warmte-beïnvloede zone (HAZ) verwijst naar het gebied waar het materiaal fysieke of chemische veranderingen ondergaat als gevolg van hoge temperaturen tijdens het lasersnijden. Wanneer de straalkwaliteit hoog is, kan de laser energie vrijgeven in het geconcentreerde gebied van de focus, waardoor de warmtediffusie buiten de focus wordt verminderd en de warmte-beïnvloede zone relatief klein wordt. Zo kan het effectief de thermische vervorming en microstructuurveranderingen van het materiaal tijdens het snijproces beheersen, waardoor de nauwkeurigheid en kwaliteit van het snijgebied worden gewaarborgd. Wanneer de straalkwaliteit slecht is, neemt het focusseringsvermogen van de laserstraal af en diffundeert de warmte-energie breder in het materiaal, wat resulteert in een uitbreiding van de warmte-beïnvloede zone. Dit kan ertoe leiden dat het materiaal oververhit raakt, smelt of zelfs vervormt. Het beïnvloedt niet alleen de snijkwaliteit, maar kan ook de fysische eigenschappen van het materiaal beschadigen, wat de daaropvolgende verwerking of het gebruik beïnvloedt.
3. Snijsnelheid en efficiëntie
Snijsnelheid en efficiëntie zijn een van de belangrijke indicatoren voor het evalueren van de prestaties van lasersnijden. Een lasergenerator met een goede straalkwaliteit kan laserenergie met hoge dichtheid leveren, waardoor deze een hoog vermogen kan behouden tijdens het snijproces en tegelijkertijd overmatige warmteophoping kan voorkomen. Deze energie met hoge dichtheid kan materialen effectief snijden met een relatief hoge snijsnelheid, waardoor de productie-efficiëntie wordt verbeterd. Hoogwaardige stralen kunnen ook de precisie van het snijden effectief verbeteren, waardoor zowel de snijsnelheid als de kwaliteit tegelijkertijd toenemen. Wanneer de straalkwaliteit slecht is, is de energie van de laserstraal door het probleem van ongelijke focussering ongelijkmatig verdeeld over het materiaal. Tijdens het snijproces treedt overmatige warmteophoping op, waardoor het onmogelijk is om de snijsnelheid te verhogen. De snelheid kan alleen worden verlaagd om ongelijkmatig snijden te voorkomen, waardoor de algehele snij-efficiëntie wordt verlaagd.
4. Oppervlaktebehandeling
De oppervlakteafwerking na het snijden is een van de belangrijke criteria voor het evalueren van de snijkwaliteit. Een hogere straalkwaliteit kan een uniforme energieverdeling van de straal garanderen tijdens het snijproces, waardoor het snijoppervlak gladder wordt en oppervlaktefouten, scheuren of verkooling worden verminderd. Dit verbetert niet alleen de uiterlijke kwaliteit van het product, maar vermindert ook de daaropvolgende nabewerkingsprocedures zoals slakverwijdering, slijpen en polijsten. Aan de andere kant kan een lage straalkwaliteit leiden tot ruwe snijoppervlakken en zelfs materiaalverkooling en slakophoping veroorzaken, waardoor de moeilijkheid en kosten van de nabewerking toenemen. In ernstige gevallen kan dit de prestaties en het concurrentievermogen van het eindproduct op de markt beïnvloeden.
5. Materiaalcompatibiliteit
Verschillende soorten materialen hebben verschillende eisen voor lasersnijden en de kwaliteit van de fiberlaserstraal beïnvloedt direct de aanpasbaarheid ervan aan verschillende materialen. Lasergeneratoren met een hoge straalkwaliteit kunnen meestal efficiënt snijden op een breder scala aan materialen, vooral op harde metalen zoals roestvrij staal en aluminiumlegering. Door de straalkwaliteit te optimaliseren, kunnen een hogere precisie en betere snijresultaten worden gegarandeerd tijdens het snijproces van deze materialen met hoge eisen. Voor sommige zachte materialen, zoals plastic of hout, zijn de eisen aan de straalkwaliteit relatief laag. Maar zelfs dan helpt de verbetering van de straalkwaliteit nog steeds om de materiaalcompatibiliteit van de apparatuur uit te breiden, waardoor deze een breder scala aan materialen kan verwerken en de diversiteit en flexibiliteit van de verwerking kan verbeteren.
De straalkwaliteit van fiberlasers heeft een diepgaande impact op vele aspecten van het lasersnijproces, waaronder snijbreedte, randruwheid, warmte-beïnvloede zone, snijsnelheid en efficiëntie, oppervlakteafwerking en materiaalcompatibiliteit, enz. Het verbeteren van de kwaliteit van laserstralen verbetert niet alleen de snijnauwkeurigheid en vermindert de warmte-beïnvloede zone, maar optimaliseert ook de snijsnelheid en oppervlaktekwaliteit, waardoor de productie-efficiëntie wordt verhoogd en de nabewerkingskosten worden verlaagd. Het optimaliseren van de straalkwaliteit is een belangrijke factor bij het verbeteren van de prestaties van lasersnijden en is van groot belang voor het verbeteren van de kwaliteit van het eindproduct en het concurrentievermogen van bedrijven.