Nella tecnologia di taglio laser, la modalità di uscita del laser è uno dei fattori chiave che determina il meccanismo di lavorazione e le prestazioni di taglio.Secondo la distribuzione temporale dell'energia di uscita del laserI due tipi di laser presentano caratteristiche di accoppiamento di energia diverse, comportamenti di interazione termica,e la capacità di adattamento della lavorazione nelle applicazioni di taglio.
I. Caratteristiche dei laser continui nelle applicazioni di taglio
Un laser continuo si riferisce a un laser che emette un fascio laser stabile a potenza costante durante il funzionamento.e il materiale rimane sottoposto a carico termico costante durante tutto il processo di taglio.
Durante il taglio, il laser continuo riscalda continuamente la superficie del materiale, causando un rapido aumento della temperatura.si forma una vasca fusa stabileCon l'aiuto di un gas ausiliario, il materiale fuso viene espulso efficacemente dal tappeto, consentendo una separazione continua del materiale.
A causa dell'input energetico stabile, il taglio laser continuo fornisce una buona stabilità della vasca fusa e una continuità di taglio, rendendolo adatto per lunghi percorsi di taglio e elaborazione di contorni complessi.l'input di calore sostenuto provoca anche una diffusione termica all'interno del materialeLe regioni di bordo possono subire deformazioni termiche o cambiamenti microstrutturali.
Il taglio laser continuo è ampiamente utilizzato nella lavorazione di metalli di piastre medie e spesse, come il taglio industriale di acciaio al carbonio, acciaio inossidabile e leghe di alluminio.È particolarmente adatto per applicazioni con elevati requisiti di efficienza di taglio e di produttività.
II. Caratteristiche dei laser pulsati nelle applicazioni di taglio
Un laser pulsato emette impulsi laser ad alta energia di breve durata a una specifica frequenza di ripetizione.Ogni impulso ha una durata estremamente breve ma una potenza di picco elevata.
Nelle applicazioni di taglio, i laser pulsati agiscono sulla superficie del materiale attraverso un'istantanea elevata densità di energia, causando regioni localizzate a fondersi o vaporizzarsi rapidamente.La rimozione del materiale si ottiene progressivamente attraverso la sovrapposizione impulso per impulso, e il processo di taglio si manifesta come un continuo accumulo di rimozione di materiale su micro scala.
Poiché il tempo di interazione di ogni impulso è molto breve, il calore non ha tempo sufficiente per diffondersi nelle aree circostanti.Il taglio laser a impulsi produce una zona più piccola colpita dal calore e ha un impatto limitato sulla microstruttura del materiale e sulla morfologia dei bordiQuesta caratteristica offre evidenti vantaggi nel taglio e nella lavorazione di materiali sensibili al calore.
I laser a impulsi sono comunemente utilizzati per lamiere metalliche sottili, componenti di precisione, micro-buchi e lavorazione a bordo stretto.Sono inoltre adatti a materiali ad alta riflettività o ad applicazioni con requisiti rigorosi per la qualità del taglio.
III. Influenza della modalità di interazione energetica sulle prestazioni di taglio
Le differenze nelle prestazioni di taglio tra laser continui e laser pulsati derivano essenzialmente dalle differenze nella distribuzione temporale e spaziale dell'energia laser.I laser continui mettono l'accento sull'input di energia stabile e sulla fusione continua, rendendoli più adatti per il taglio orientato all'efficienza.dare maggiore importanza al controllo termico e alla precisione di lavorazione.
In pratica, i laser continui presentano in genere velocità di taglio più elevate e una maggiore capacità di lavorazione delle lastre spesse.mentre i laser a impulsi mostrano vantaggi nella capacità di perforare, controllo della qualità dei bordi e soppressione degli effetti termici.
IV. Considerazioni pratiche per la selezione del processo di taglio
Quando si sceglie tra laser continui e laser a impulsi per applicazioni di taglio, fattori quali spessore del materiale, conduttività termica, riflettività,e l'accuratezza di elaborazione richiesta devono essere considerate in modo completoPer le piastre di grande formato e per il blanchiment delle parti strutturali, i laser continui sono più allineati con i requisiti di produzione industriale.o lavorazione speciale dei materiali, i laser a impulsi offrono una migliore adattabilità dei processi.
In alcune applicazioni, la modulazione della potenza dei laser continui può essere impiegata per ottenere un comportamento di elaborazione quasi pulsato, consentendo un equilibrio tra efficienza di taglio e controllo degli effetti termici.
I laser continui e i laser pulsati svolgono ruoli di processo diversi nelle applicazioni di taglio.e intervalli di taglio applicabili- una chiara comprensione dei principi di funzionamento di entrambi i tipi di laser, combinati con specifici requisiti di lavorazione,è essenziale per ottenere una qualità di taglio stabile e migliorare l'efficienza complessiva della lavorazione.