1. Основной принцип работы
Головка лазерной резки использует внутреннюю оптическую систему для фокусировки-лазерного луча высокой энергии на поверхности материала, быстро повышая местную температуру до точки плавления или кипения. Одновременно с этим коаксиально лучу выбрасывается вспомогательный газ под высоким-давлением (например, кислород для горения или азот для предотвращения окисления), чтобы сдуть расплавленный металл, образуя разрез. Когда режущая головка движется по запрограммированной траектории, материал в конечном итоге разрезается.
2. Внутренняя структура
Сверху вниз типичная лазерная режущая головка в основном состоит из следующих ключевых компонентов:
Оптоволоконный разъем и оптоволоконный кабель:Канал передачи лазера. Внутренний диаметр сердечника чрезвычайно мал (например, 50 мкм, 100 мкм) при строгих требованиях к радиусу изгиба.
Коллимирующая линза:Преобразует расходящийся луч, выходящий из волокна, в параллельный свет, обеспечивая равномерное распределение энергии при подготовке к последующей фокусировке.
Защитные линзы (сверху/снизу):Обычно располагаются до и после фокусирующей линзы, чтобы блокировать летящий шлак и пыль во время резки, защищая дорогую фокусирующую линзу от загрязнения. Это расходные детали.
Фокусирующая линза:Основной оптический элемент, использующий принцип выпуклой линзы для сведения параллельного света в чрезвычайно маленькую фокусную точку, концентрируя энергию для мгновенного плавления или испарения материала.
Керамическое кольцо:Содержит внутренние металлические провода, соединяющие сопло с датчиком для передачи данных измерений. Он хрупкий и предназначен для того, чтобы сломаться первым во время серьезных столкновений, чтобы защитить режущую головку.
Сопло:Расположенный в самом низу, он служит общим каналом как для лазерного луча, так и для вспомогательного газа. Различные формы (параллельные, сходящиеся, конические) и размеры напрямую влияют на качество и скорость резки.
Датчик и система слежения:Обычно используются емкостные (бес-контактные) или индуктивные (контактные) датчики для определения расстояния между режущей головкой и заготовкой в реальном-времени, гарантируя, что фокусная точка останется в оптимальном положении резки.
Модуль интеллектуального мониторинга:Высококлассные-интеллектуальные режущие головки также оснащены светодиодными индикаторами, системой контроля температуры и функцией обнаружения проколов, что обеспечивает-информацию о рабочем состоянии в режиме реального времени.
3. Ключевые параметры и классификация
Диаметр фокусного пятна:Непосредственно определяет плотность энергии. Меньшее пятно дает более высокую плотность энергии, что подходит для точной резки тонких пластин; большее пятно лучше подходит для резки толстых листов.
Фокусное расстояние:Объективы с коротким фокусным расстоянием подходят для тонких пластин, но требуют высокой стабильности системы слежения. Объективы со средним-до-длинным фокусным расстоянием идеально подходят для толстых пластинок благодаря большой глубине резкости и более высокой эксплуатационной стойкости.
Классификация по типу лазера:
Волоконные лазерные режущие головки:Совместим с длиной волны 1064 нм, имеет компактную структуру, широко используемую для резки таких металлов, как углеродистая сталь, нержавеющая сталь и алюминиевые сплавы.
Головки для лазерной резки CO2:Совместим с длиной волны 10,6 мкм, в основном используется для не-неметаллических материалов, таких как дерево и акрил, а также некоторых тонких металлов. Для линз требуются материалы,-передающие инфракрасное излучение.
УФ-лазерные режущие головки:Имеет чрезвычайно маленькое фокусное пятно и небольшую-зону термического воздействия, в основном используется для высокоточной-микро-резки печатных плат и тонких пленок.
4. Основные отраслевые бренды
Международные бренды:Такие как Precitec и LT Ultra из Германии, известные своей высокой точностью, высокой стабильностью и интеллектуальными сенсорными технологиями. Лазерные механизмы из США также отличаются совместимостью и стабильностью.
Отечественные бренды (Китай):Такие как Raycus (Jiaqiang) и BCUT (серия BLT). Отечественные бренды быстро развиваются в секторе интеллектуальных режущих головок, выпуская продукты с интеллектуальными функциями, такими как автоматическая-фокусировка, обнаружение луж расплава и технологии предотвращения-столкновений/предотвращения-взрывов, занимая лидирующие позиции на рынке в сегментированных областях.
5. Тенденции развития отрасли
Высокая мощность и высокая точность:Чтобы удовлетворить потребности-высокотехнологичных отраслей, таких как аэрокосмическая промышленность и судостроение, режущие головки развиваются в сторону большей мощности (например, 30 кВт и выше), более высоких скоростей резки и большей точности.
Интеллект и автоматизация:Интеграция технологий искусственного интеллекта и датчиков для достижения замкнутого-управления фокусом, автоматического-центрирования, интеллектуального прожига и мониторинга в реальном-времени температуры линзы и расходимости луча, что расширяет адаптивные возможности процесса обработки.
Защита окружающей среды и энергосбережение:Оптимизация систем охлаждения и газового контроля для уменьшения зоны термического-воздействия и потребления энергии во время резки, содействие экологичному производству.
