1. Основен работен принцип
Лазерната режеща глава използва вътрешната си оптична система, за да фокусира високо-енергиен лазерен лъч върху повърхността на материала, като бързо повишава местната температура до точката на топене или кипене. Едновременно с това помощен газ под високо-налягане (като кислород за горене или азот за предотвратяване на окисляване) се изхвърля коаксиално с лъча, за да издуха разтопения метал, образувайки прорез. Докато режещата глава се движи по програмираната траектория, материалът в крайна сметка се нарязва.
2. Вътрешна структура
Отгоре надолу типичната лазерна режеща глава се състои главно от следните ключови компоненти:
Оптичен конектор и оптичен кабел:Каналът за лазерно предаване. Вътрешният диаметър на сърцевината е изключително малък (напр. 50 μm, 100 μm), със строги изисквания за радиуса на огъване.
Колимираща леща:Преобразува дивергентния изходен лъч от влакното в паралелна светлина, осигурявайки равномерно разпределение на енергията в подготовка за последващо фокусиране.
Защитни лещи (отгоре/отдолу):Обикновено се намира преди и след фокусиращата леща, за да блокира летящата шлака и прах по време на рязане, предпазвайки скъпата фокусираща леща от замърсяване. Това са консумативи.
Фокусиращ обектив:Основният оптичен елемент, който използва принципа на изпъкнала леща, за да събира паралелна светлина в изключително малка фокусна точка, концентрирайки енергия за незабавно стопяване или изпаряване на материала.
Керамичен пръстен:Съдържа вътрешни метални проводници, свързващи дюзата със сензора за предаване на сензорни данни. Той е крехък и е проектиран да се счупи пръв при тежки сблъсъци, за да защити режещата глава.
Дюза:Разположен в самото дъно, той служи като общ канал както за лазерния лъч, така и за помощния газ. Различните форми (успоредни, конвергентни, заострени) и размери пряко влияят върху качеството и скоростта на рязане.
Сензор и система за проследяване:Обикновено се използват капацитивни (без{0}}контактни) или индуктивни (контактни) сензори за откриване на разстоянието между режещата глава и детайла в реално-време, като се гарантира, че фокусната точка остава в оптималната позиция на рязане.
Интелигентен модул за наблюдение:Високо{0}}интелигентните режещи глави също са оборудвани с LED светлини, наблюдение на температурата и откриване на пробиване, за да осигурят обратна връзка в-време за работното състояние.
3. Ключови параметри и класификация
Диаметър на фокусното петно:Директно определя енергийната плътност. По-малко петно дава по-висока енергийна плътност, подходяща за фино рязане на тънки плочи; по-голямото петно е по-добро за рязане на дебела плоча.
Фокусно разстояние:Обективите с късо фокусно разстояние са подходящи за тънки пластини, но изискват висока стабилност на системата за проследяване. Обективите със средно-до-дълго фокусно разстояние са идеални за дебели пластини поради голямата им дълбочина на фокусиране и по-високия оперативен толеранс.
Класификация по тип лазер:
Глави за лазерно рязане на влакна:Съвместим с дължина на вълната 1064nm, включващ компактна структура, широко използвана за рязане на метали като въглеродна стомана, неръждаема стомана и алуминиеви сплави.
CO2 лазерни режещи глави:Съвместим с дължина на вълната от 10,6 μm, използва се главно за не-метални материали като дърво и акрил, както и някои тънки метали. Лещите изискват материали,-предаващи инфрачервени лъчи.
UV лазерни режещи глави:Отличават се с изключително малко фокусно петно и малка зона-засегната от топлина, използвани предимно за високо{1}}прецизно микро-рязане на печатни платки и тънки филми.
4. Основни индустриални марки
Международни марки:Като Precitec и LT Ultra от Германия, известни с висока прецизност, висока стабилност и интелигентна сензорна технология. Лазерните механизми от САЩ също се отличават със съвместимост и стабилност.
Местни марки (Китай):Като Raycus (Jiaqiang) и BCUT (серия BLT). Вътрешните марки се развиха бързо в сектора на интелигентните режещи глави, пускайки продукти с интелигентни функции като автоматично-фокусиране, откриване на стопен басейн и технологии против-сблъсък/анти-експлозия, водещи по пазарен дял в сегментирани области.
5. Тенденции в развитието на индустрията
Висока мощност и висока точност:За да отговорят на изискванията на високо{0}}области като космическото и корабостроенето, режещите глави се развиват към по-високи мощности (напр. 30kW и повече), по-бързи скорости на рязане и по-голяма прецизност.
Интелигентност и автоматизация:Интегриране на изкуствен интелект и сензорни технологии за постигане на фокусен контрол със затворен-контур, автоматично-центриране, интелигентно пробиване и-наблюдение в реално време на температурата на лещата и дивергенцията на лъча, подобрявайки адаптивните възможности на процеса на обработка.
Опазване на околната среда и спестяване на енергия:Оптимизиране на системите за охлаждане и контрол на газа за намаляване на засегнатата-засегната от топлина зона и консумацията на енергия по време на рязане, насърчаване на зелено производство.
