1967年8月,ABJ Sullivan 和 PT Houldcroft在British Welding Journal上发表其实验结果,当时的论文题目为Gas-jet laser cutting。在文中表示,通过氧气辅助的气体激光器可以在厚度为2.5 mm的高碳工具钢和不锈钢中以高达1 m/min的速度进行切割,其聚焦光斑尺寸约为0.4 mm,切割宽度大约比激光束聚焦直径宽1/3左右。此外,切割边缘没有微裂纹和热撕裂,其变形可以忽略不计,他们还指出该过程不会在切割部分上产生机械力,这都是当今激光制造商引用的激光切割优势。在论文中,他们还提出了非常重要的结论,这些结论已经影响至今:CO2激光发生器体积较大。湖北直销CO2激光切割机值得推荐
4.CO2激光的应用CO2激光器相比其他类型的激光器在工业加工领域应用更,特别是在激光焊接、激光切割、激光打标等方面应用尤为突出。其主要优点有:(1)在所有气体激光器中CO2激光器的能量转换效率比较高,横向流动式的电激励CO2激光器输出功率能达到几十万瓦。(2)CO2激光器的输出波段在大气窗口内,在空气中传输时损耗极小,受环境因素的影响较小,可全天候工作,和其他激光器输出激光的性能相比,CO2激光器更符合工业应用要求。(3)在输出谱线宽度上与其他气体激光器输出相比,CO2激光器的输出谱线宽度较宽。湖北直销CO2激光切割机值得推荐减少加工时间,降低加工成本,提高工件质量。随着激光产业的飞速发展。
3.CO2激光的原理在CO2激光器的放电管内充有CO2、N2、He等混合气体,其配比和总气压可以在一定范围内变化(一般比例为CO2∶N2∶He。=1∶0.5∶2.5,总气压为1066.58Pa)。CO2激光器是将上述混合气体放在光振荡器中,利用CO2分子的振动和转动能级间的跃迁来产生激光。利用气体放电泵浦方法向CO2气体分子注入能量,使放电管中CO2分子达到反转分布状态。具体物理过程如下:1)将直流电压的两输出端分别接到放电管的两电极上,当不加电压或电压很低时,两电极间的气体完全绝缘,内阻为无穷大,没有电流流过;2)随着电压的升高,气体中开始有带电粒子移动,气体的内阻开始减小,当电压达到某一电压峰值时,内阻急剧减小,电流迅速增加、气体被击穿;3)放电管中的气体被击穿并放电后,电流增长、气体中载流子增加、激光放电管的内阻下降,这又进一步引起电流的增加,这样经过反复的进行,放电管呈现负阻效为了使放电能够稳定地工作,放电管的供电电路中采取了限流措施在放电管电流一电压特性曲线的某一值上。4)在放电管放电时,混合气体中N2分子与电子碰撞,并获得的电子能量从而被激发。而在N2分子与CO2分子碰撞时又把它从电子获得的能量转移给CO2分子,经过多次能量转换,使CO2分子被,进而导致激光的产生
在这一想法的推动下,Peter Houldcroft于1967年初设计了一种“激光切割喷嘴”,其主要特征是增加了一个氧气压力室,可以在激光束焦点区域提供辅助气流。1967年5月,ABJ Sullivan 和 Peter Houldcroft正式开始了次激光切割实验:水平激光束通过镀铝钢镜转向聚焦透镜(透镜焦距为300 mm,由氯化钠制成,后改为氯化钾)入射到钢板表面,同时压力室的氧气通过喷嘴并在直径2.5 mm的小孔中喷出以辅助激光进行切割,此外在这一设备中还设计了一个旋转手柄,也就是现在的激光快门和光束停止器CO2激光切割主要用于:汽车内外饰工件的切割加工,如保险杠、仪表盘,以及其他行业的非金属件的切割加工。
4. 综合比较及建议:CO2激光切割与光纤激光切割的工艺选择问题上建议如下:(1)对于4mm及以下的材料,考虑到光纤激光切割速度快、效率高的优点,选用光纤激光切割综合性价比更高。(2)对于8mm及以上的材料,考虑到光纤激光打孔效率低、断面质量较差,且切割速度不在具有明显优势,选用CO2激光切割更容易保证产品质量。(3)对于铜材或镜面不锈钢,建议选用光纤激光切割机,对于半导体材料、非金属材料和复合材料,建议选用CO2激光切割机。高精密CO2激光切割机以其独特的操作简便、自动化作业、切割多样化、切割不变形等优点。吉林直销CO2激光切割机参考价
经反射镜转变方向,在经过透镜聚焦。湖北直销CO2激光切割机值得推荐
光纤切割的主要优势:二氧化碳激光切割技术中,二氧化碳气体是产生激光光束的介质。然而,光纤激光是通过二极管和光纤电缆进行传输工作的。光纤激光系统通过多个二极管泵浦产生激光束,然后通过挠性光纤电缆传输至激光切割头,而非通过反射镜传输光束。这样有很多优势,首先是切割床尺寸。气体激光技术中反射镜必须设定在一定的距离内,和其不同,光纤激光技术无范围限制。而且甚至可以将光纤激光安装在等离子切割床的等离子切割头旁边,二氧化碳激光切割技术无此可选件。同样,在和同等功率的气体切割系统比较时,由于光纤弯曲的能力使得该系统显得更加紧凑。湖北直销CO2激光切割机值得推荐