Anwendungsanalyse des industriellen Bearbeitungslasers in der Formenbearbeitung

Derzeit werden in der Laserbearbeitung hauptsächlich zwei Arten von Industrielasern eingesetzt: Festkörperlaser und Gaslaser. Unter ihnen sind Festkörperlaser Nd:YAG-Laser; während Gaslaser durch CO2-Laser repräsentiert werden. Mit der Entwicklung der Lasertechnologie beginnen Menschen nun, in bestimmten Bearbeitungsanwendungen Hochleistungsfaserlaser und Hochleistungshalbleiterlaser einzusetzen.

1) Nd:YAG-Laser

Das Laserarbeitsmaterial des Nd:YAG-Lasers ist ein massiver Nd:YAG-Stab mit einer Laserwellenlänge von 1,06 μm. Aufgrund der geringen Laserumwandlungseffizienz dieses Lasertyps und der Begrenzung des Volumens und der Wärmeleitfähigkeit des YAG-Stabs ist die durchschnittliche Laserausgangsleistung nicht hoch. Da der Nd:YAG-Laser jedoch die Pulsbreite des Laserausgangs durch den Q-Schalter komprimieren kann, kann er im Pulsmodus eine hohe Spitzenleistung (108 W) erzielen, was für Laserbearbeitungsanwendungen geeignet ist, die eine hohe Spitze erfordern Leistung; Sein weiterer großer Vorteil: Es kann über optische Fasern übertragen werden, wodurch die Konstruktion und Herstellung komplexer optischer Übertragungswege entfällt, und ist bei der dreidimensionalen Verarbeitung sehr nützlich. Darüber hinaus kann die Laserwellenlänge durch die Frequenztechnologie in 355 nm (Ultraviolett) umgewandelt werden, die in der dreidimensionalen Formungstechnologie der Laser verwendet werden kann.

2) CO2-Laser (Leitfaden: Als Merkmal der Schneidwerkzeug-Schleifmethode am Werkstück)

Das Laserarbeitsmaterial des CO2-Lasers ist CO2-Mischgas, und die Laserwellenlänge seiner Hauptanwendung beträgt 10,6 μm. Da die Laserumwandlungseffizienz dieser Art von Laser hoch ist und die durch die Laserarbeit erzeugte Wärme durch Konvektion oder Diffusion schnell aus dem Laserverstärkungsbereich übertragen werden kann und die durchschnittliche Laserausgangsleistung ein sehr hohes Niveau (über 10.000) erreichen kann Watt), was den Anforderungen für die Hochleistungslaserbearbeitung entspricht. Hochleistungs-CO2-Laser für die Laserbearbeitung im In- und Ausland, hauptsächlich Cross-Flow- und Axial-Flow-Laser:

①Kreuzflusslaser: Die Strahlqualität des Kreuzflusslasers ist nicht sehr gut. Es handelt sich um einen Multimode-Ausgang, der hauptsächlich zur Wärmebehandlung und zum Schweißen verwendet wird. Mein Land war in der Lage, eine Vielzahl von Hochleistungs-Cross-Flow-CO2-Laserserien zu produzieren, die den inländischen Bedarf an Laserwärmebehandlung und -schweißen decken können.

② Axialflusslaser: Die Strahlqualität des Axialflusslasers ist gut und es handelt sich um einen Grundmode- oder Quasi-Fundamentalmode-Ausgang. Es wird hauptsächlich zum Laserschneiden und -schweißen verwendet. Der Markt für Laserschneidgeräte in meinem Land wird hauptsächlich von ausländischen Axialflusslasern besetzt. Obwohl inländische Laserhersteller viel an ausländischen Axialflusslasern gearbeitet haben, ist es schwierig, den Preis der Produkte deutlich zu senken, und die Durchdringungsrate ist gering, da das Hauptzubehör noch importiert werden muss.

Mit der neuen Art der rotierenden Gasströmung bietet der Wirbel-CO2-Laser die Vorteile einer guten Strahlqualität des Axialfluss-CO2-Lasers und geringer Kosten und kleiner Größe des Querstrom-CO2-Lasers. Die Förderung und Anwendung dieser Art von industriellem Bearbeitungslaser wird eine positive Rolle bei der Förderung der Entwicklung und Popularisierung der Laserbearbeitungsindustrie meines Landes spielen. Die Technologie des selektiven Laserschmelzens (SLM) und die Technologie der lasergestützten Netzformung (LENS) bieten die Vorteile einer guten Kompaktheit der geformten Teile, einer hohen metallurgischen Bindungsstruktur und einer hohen Präzision sowie einer langen Lebensdauer der hergestellten Formen. Die Industrie hat dem im Allgemeinen Aufmerksamkeit geschenkt und eine Vielzahl von Geräteprototypen im Ausland auf den Markt gebracht, und einige haben sogar mit der Kommerzialisierung begonnen; während die derzeitige inländische Forschung und Anwendung noch in den Kinderschuhen steckt.

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