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  雖然納秒脈沖光纖激光器通常被用于激光打標(biāo),但是由于納秒脈沖光纖激光器的成本較低,緊湊,可靠,不需要經(jīng)常維護(hù),所以用它也非常適合用來(lái)進(jìn)行蒸發(fā)切割。通過(guò)采用直接調(diào)制種子激光的MOPA(主控振蕩器的功率放大器)等設(shè)計(jì),我們可以得到短脈沖和相對(duì)高的峰值功率,這些技術(shù)都把激光器變成切割金屬有效的加工工具。
  
  作為一種連續(xù)波型切割器的替代品,脈沖光纖激光器可以應(yīng)用于多通蒸發(fā)式切割過(guò)程中,監(jiān)測(cè)裝置控制激光來(lái)回通過(guò)切割線,每次僅切除很少的金屬,并且不需要噴嘴和輔助氣體。這項(xiàng)技術(shù)提供了一個(gè)靈活、和合理的解決方案。而且這套設(shè)備基本上是一套簡(jiǎn)單的激光標(biāo)記系統(tǒng)。
  
  這項(xiàng)切割技術(shù)可以廣泛適用于各種材料,從有色金屬、非有色金屬,到陶瓷、高分子材料甚至含碳復(fù)合材料,都涵蓋其中。切割速度可以很方便的改變,對(duì)于薄金屬板,可以做到小于10mm/min,對(duì)于厚的材料,切割速度可以大于1mm/min。當(dāng)用于切割比較厚的金屬時(shí),必須采用切割線補(bǔ)償或光束擺動(dòng)等特殊技術(shù)來(lái)有效的擴(kuò)大切口寬度。相對(duì)于傳統(tǒng)激光切割,這些速度可能會(huì)比較慢,但對(duì)于很多應(yīng)用來(lái)說(shuō),納秒脈沖光纖激光器的低成本和靈活性是非常具有吸引力的。
  
  實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SPI激光器的所有SM/HS/HM型號(hào)都可以實(shí)現(xiàn)有效切割,但是每種機(jī)器的切割特點(diǎn)會(huì)略有不同,這與材料的選擇和要求的輸出有關(guān)。以窄切縫寬度為例,具有高品質(zhì)光束和較小光斑的SM型激光器zui為適合,而對(duì)于較厚的材料,采用具有更高峰值功率和較大尺寸光斑的HM型效果會(huì)更好一點(diǎn)。
  
  鋁材料
  
  純鋁和鋁合金應(yīng)用相當(dāng)廣泛,一些小的復(fù)雜的零件可以從比較厚的材料中切割出來(lái)而得到。完成之后的表面不產(chǎn)生拉絲那樣的很大的影響,拋光部分同樣可以被切削的很好。zui厚到2mm的零件都可以這樣切割成型,但是速度會(huì)比較慢。
  
  不銹鋼
  
  不銹鋼是一種應(yīng)用非常廣泛的材料,特別是在醫(yī)療工業(yè)中,對(duì)切割精度的要求非常高。對(duì)于0.5mm厚的304級(jí)材料,采用一個(gè)簡(jiǎn)單的掃描系統(tǒng),就可以使切割速度大于20mm/min的同時(shí)獲得很好的切割質(zhì)量。但是,采用40W的HM型激光器,配備固定的切割頭和同軸輔助氣體,在200μm的不銹鋼上的切割速度可以達(dá)到大于1.5m/min?。▓D)
  

采用40WHM加工200um厚不銹鋼薄板
  
  速度1.5m/min
  
  鈦材料
  
  薄的鈦板很容易切割,對(duì)于工程應(yīng)用,必須要注意確保邊緣氧化不會(huì)影響切邊的質(zhì)量。然而,對(duì)于那些對(duì)技術(shù)功能要求不高的應(yīng)用,比如裝飾用的珠寶,這種過(guò)程就比較理想,同時(shí)可以結(jié)合顏色標(biāo)記。
  
  高反光材料
  
  銅,黃銅,銀和金都有著*的反射率和電導(dǎo)率,因此這些材料通常被認(rèn)為非常難以切割。需要很高的功率密度來(lái)啟動(dòng)切割過(guò)程,但用納秒光纖激光器很容易進(jìn)行切割。
  
  黃銅通常被認(rèn)為是一種難以采用激光切割的材料,它通常被當(dāng)作切割黃金前的實(shí)驗(yàn)材料,用于測(cè)試和研究切削參數(shù)。只要有足夠的峰值功率,相當(dāng)厚甚至zui高1mm的材料都可以用20WHS型激光器來(lái)完成切割,并且質(zhì)量非常好,如果采用40WHM型激光器,可加工的zui大厚度可達(dá)到2mm。
  
  很多工程應(yīng)用都需要切割銅,特別是電氣和電子領(lǐng)域,尤其是金屬薄板材料。雖然材料具有高反射率及高導(dǎo)電性,但是耦合入金屬的高峰值功率使得切割精度變得非常高,且無(wú)毛刺。一個(gè)新興的應(yīng)用是PCB板上的沉淀軌跡銅切割,因?yàn)樵诎迳蠈?duì)導(dǎo)電軌道切割有一定要求。
  
  比如銀和黃金等貴金屬,我們可以使用脈沖激光進(jìn)行切割,因?yàn)檫@種技術(shù)可以完成非常復(fù)雜的形狀,而且材料浪費(fèi)率非常低,這對(duì)珠寶商無(wú)疑是非常有吸引力的。下圖是一個(gè)直徑為20mm的質(zhì)量?jī)?yōu)良,非常華麗的銀盤,它就是用20WHS激光器切割出來(lái)的。
  


0.55mm厚銀盤,使用20W激光器在13分鐘內(nèi)切割成型(由Orotigsrl提供)
  
  總結(jié)
  
  納秒脈沖光纖激光器非常適合應(yīng)用在蒸發(fā)切割當(dāng)中,以上的例子表明,很多種金屬都可以由激光器來(lái)完成切割,這也顯示出這種激光器是多功能的。

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