Analisi applicativa del laser di lavorazione industriale nella lavorazione degli stampi
Attualmente esistono due tipi principali di laser industriali utilizzati nella lavorazione laser: laser a stato solido e laser a gas. Tra questi, i laser a stato solido sono rappresentati dai laser Nd:YAG; mentre i laser a gas sono rappresentati dai laser a CO2. Con lo sviluppo della tecnologia laser, le persone stanno iniziando a utilizzare laser a fibra ad alta potenza e laser a semiconduttore ad alta potenza in alcune applicazioni di elaborazione.
1)Laser Nd:YAG
Il materiale di lavoro del laser Nd:YAG è una barra Nd:YAG solida con una lunghezza d'onda laser di 1,06μm. A causa della bassa efficienza di conversione laser di questo tipo di laser e della limitazione del volume e della conduttività termica dell'asta YAG, la potenza media di uscita del laser non è elevata. Tuttavia, poiché il laser Nd:YAG può comprimere l'ampiezza dell'impulso dell'uscita laser attraverso l'interruttore Q, può ottenere un'elevata potenza di picco (108 W) quando funziona in modalità impulso, che è adatta per applicazioni di elaborazione laser che richiedono picchi elevati energia; il suo altro grande vantaggio può essere trasmesso attraverso fibre ottiche, evitando la progettazione e la fabbricazione di percorsi ottici di trasmissione complessi, ed è molto utile nell'elaborazione tridimensionale. Inoltre, la lunghezza d'onda del laser può essere convertita in 355 nm (ultravioletto) attraverso la tecnologia di intervento in frequenza, che può essere utilizzata nella tecnologia di modellatura tridimensionale del laser.
2) Laser CO2 (Guida: come caratteristica del metodo di affilatura dell'utensile da taglio sul pezzo in lavorazione)
Il materiale di lavoro del laser CO2 è il gas misto CO2 e la lunghezza d'onda del laser per la sua applicazione principale è 10,6μm. Poiché l'efficienza di conversione laser di questo tipo di laser è elevata e il calore generato dal lavoro del laser può essere rapidamente trasferito all'esterno della regione di guadagno del laser attraverso convezione o diffusione, e la potenza di uscita media del laser può raggiungere un livello molto elevato (superiore a 10.000 watt), che soddisfa i requisiti per la lavorazione laser ad alta potenza. Laser a CO2 ad alta potenza utilizzati per la lavorazione laser in patria e all'estero, principalmente laser a flusso incrociato e a flusso assiale:
①Laser a flusso incrociato: la qualità del raggio del laser a flusso incrociato non è molto buona. È un'uscita multimodale e viene utilizzata principalmente per il trattamento termico e la saldatura. il mio paese è stato in grado di produrre una varietà di serie di laser CO2 a flusso incrociato ad alta potenza, in grado di soddisfare la domanda interna di trattamento termico e saldatura laser;
② Laser a flusso assiale: la qualità del raggio del laser a flusso assiale è buona ed è un'uscita in modalità fondamentale o quasi fondamentale. Viene utilizzato principalmente per il taglio laser e la saldatura. Il mercato delle apparecchiature per il taglio laser nel mio paese è occupato principalmente da laser a flusso assiale stranieri. Sebbene i produttori di laser nazionali abbiano lavorato molto sui laser a flusso assiale stranieri, è difficile che il prezzo dei prodotti scenda in modo significativo e il tasso di penetrazione sia basso perché gli accessori principali devono ancora essere importati.
Con il nuovo tipo di flusso di gas rotante, il laser CO2 a turbolenza presenta i vantaggi di una buona qualità del raggio del laser CO2 a flusso assiale e del basso costo e delle dimensioni ridotte del laser CO2 a flusso incrociato. La promozione e l'applicazione di questo tipo di lavorazione laser industriale svolgeranno un ruolo positivo nel promuovere lo sviluppo e la divulgazione dell'industria della lavorazione laser del mio paese. La tecnologia di fusione laser selettiva (SLM) e la tecnologia di modellatura della rete ingegnerizzata al laser (LENS) presentano i vantaggi di una buona compattezza delle parti formate, di un'elevata struttura di legame metallurgico, di un'elevata precisione e di una lunga durata degli stampi realizzati. L'industria ha generalmente prestato attenzione a questo aspetto e una serie di prototipi di apparecchiature sono stati lanciati all'estero e alcuni hanno persino iniziato a commercializzarli; mentre l’attuale ricerca e applicazione interna è ancora agli inizi.
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