Можно ли использовать лазерную резку для меди и других отражающих металлов?

Лазерная резка низкоуглеродистой и нержавеющей стали имеет долгую историю и является одним из основных применений CO2-лазеров. Однако CO2-лазеры традиционно не являются хорошим решением для резки материалов с высокой отражательной способностью.

Длина волны излучения волоконных лазеров составляет около 1,07 мкм, по сравнению с 10,6 мкм у традиционных альтернатив лазеров CO2. Лазерный луч с длиной волны 1,07 мкм не только меньше отражается и, следовательно, легче поглощается, но и более короткая длина волны может быть сфокусирована в точку, диаметр которой составляет примерно 1/10 диаметра луча CO2. Это обеспечивает значительно более высокую мощность и облегчает проникновение. При таких высоких уровнях мощности металлы, такие как медь и латунь, быстро проходят через фазовый переход в расплавленное состояние, поэтому лазерный луч быстро преодолевает барьер отражения таких металлов для начала эффективного процесса резки. Резка таких металлов оказалась сложной при использовании CO2-лазеров или ближних ИК-лазеров с низкой пиковой мощностью.

Какие металлы являются отражающими для лазерной резки?

Медь, латунь, бронза, серебро, золото и алюминий в твердом состоянии хорошо отражают инфракрасный свет. Алюминий, однако, не считается отражающим металлом для практических целей волоконной лазерной резки.

Почему лазерная резка латуни и меди настолько сложна?

1. Низкое поглощение инфракрасного лазерного излучения делает эти металлы сложными для резки.
2. Медь и латунь (медно-цинковый сплав) являются хорошими отражателями (и, следовательно, плохими поглотителями) инфракрасного (ИК) лазерного излучения, особенно в твердом состоянии.
3. Чистая медь отражает > 95% ближнего ИК-излучения (длина волны ~ 1 мкм) в твердом состоянии.
4. Отражательная способность меди и других отражающих металлов уменьшается при нагревании металла и резко падает, когда материал плавится (например, до <70% для меди в расплавленном состоянии), как показано на рисунке ниже. Эти металлы поглощают значительно больше лазерной энергии в расплавленном состоянии.

Распространенные проблемы при лазерной резке отражающих металлов.

При выборе оптимального лазера, оптики и процесса резки лазерный луч быстро расплавляет поверхность отражающих материалов, затем взаимодействует с более поглощающим расплавленным металлом и инициирует эффективный, стабильный процесс резки. Неправильный выбор лазерной/оптической установки или использование неоптимальных параметров процесса может привести к чрезмерному сближению лазера с твердым металлом и, следовательно, к чрезмерному количеству отраженного света. Слишком сильное отражение, в свою очередь, приводит к неэффективности процесса резки и потенциальному повреждению оптики.

Каковы важные факторы успешной волоконно-лазерной резки меди и латуни?

Для прокалывания и резки меди и латуни волоконными лазерами актуальны следующие параметры процесса:

1. Скорость резки
2. Позиция фокусировки
3. Настройка мощности
4. Газ для резки

Вы можете заказать лазерную резку металла в оптимальном для вас варианте. Компания DDENGINEER имеет собственный цех и современные станки, с помощью которых работа будет выполнена быстро и качественно.