ГлавнаяОборудование
Лазерная резка
Волоконный лазер IPG

Лазерная резка

  • ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ | УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ | ЭКОНОМИЧНОСТЬ

Принцип работы волоконного лазера IPG

В качестве источника энергии на станках Eagle используются волоконные лазеры компании IPG Photonics. Для того, чтобы создать сверхмощный лазерный источник, такой как 12 кВт и более, используются объединенные в один блок лазерные источники с подключением к одному оптическому кабелю. Источником питания для волоконного лазера IPG служит полупроводниковый диод накачки - в противоположность углекислотному лазеру (CO2), где возбуждение вызывается электрическим током. Возбужденные фотоны, испускаемые лазерными диодами, направляются по волоконному кабелю.

Для эмиссии и передачи фотонов волоконного лазера используется оптический кабель, схожий с волоконно-оптическими кабелями телекоммуникационных устройств. Такой кабель может иметь большую длину и высокую гибкость. При этом для направления лазерного излучения не требуется никаких зеркал. Применение стекловолокна в конструкции является весомым преимуществом в сравнении с традиционными CO2-лазерами, поскольку волоконный лазер на зависит от точности юстировки и чистоты зеркал. Кроме того, волоконный лазер значительно более универсален, имеет меньшие размеры и вес.

В поперечном сечении лазерный кабель состоит из трех слоев, каждый из которых имеет определенные характеристики и коэффициент преломления луча. Наружная оболочка обладает самым низким коэффициентом преломления. Средний слой имеет более высокий коэффициент преломления луча по сравнению с наружной оболочкой и его основной функцией является запуск работы лазера, а также обеспечение оптимальной проводимости генерируемой энергии. Сердцевина оптического волокна содержит редкоземельный элементы, в данном случае иттербий (Yb). Она обладает самым большим коэффициентом преломления луча из всех трех слоев. Свет, проводимый по трехслойному волокну, выходит в свободный объем, где происходит его контакт с обрабатываемом материалом. Коллиматор обеспечивает преобразование луча в параллельный световой пучок.

Почему волоконный лазер?

В отличие от любых других типов лазера, небольшая толщина лазерного кабеля позволяет использовать более простые и вместе с тем более эффективные системы охлаждения, а количество тепла, производимого в процессе генерирования лазерного излучения, минимально. Эти два качества волоконного лазера обеспечивают беспрецедентно высокий КПД преобразования электроэнергии в мощность светового пучка.

Для обработки листового металла можно использовать различные способы: вырубка, плазменная и газовая резка, гидроабразивная резка, CO2- и волоконные лазеры. Почему стоить сделать выбор в пользу волоконного лазера? По сравнению с любой другой технологией волоконный лазер позволяет гораздо быстрее перейти от технической проработки к готовой продукции. Благодаря высокому КПД преобразования электроэнергии, минимальному количеству подвижных рабочих узлов и высокому ресурсу службы компонентов волоконный лазер обладает низкими эксплуатационными расходами. Помимо этого, конструкция волоконного лазер предполагает минимум работ по техническому обслуживанию – большую часть таких работ Заказчик может выполнить самостоятельно без привлечения сервисных служб.

Ширина реза и зона термического влияния волоконного лазера очень малы, благодаря чему возможно изготовление микродеталей с ювелирной точностью. Волоконный лазер прост в эксплуатации и обслуживании. Он занимает минимум производственной площади и является идеальным инструментом для высокоскоростного серийного производства.

Волоконный лазер vs. CO2-лазер

Раньше в сфере обработки листового металла CO2- и YAG-лазеры занимали доминирующее положение. Сегодня современные волоконные лазеры серьезно потеснили их позиции и вот почему:

  • Волоконный лазер обладает высокой энергоэффективностью. Его КПД преобразования электроэнергии в лазерный луч значительно превосходит данный показатель у CO2-лазеров.
  • Волоконный лазер требует значительно меньшего объема работ по сервисному обслуживанию. При этом сами работы должны проводится реже и не требуют высокой квалификации.
  • Волоконные лазеры не используют зеркала для изменения направления луча. Вместо этого используется специальный волоконно-оптический кабель. Необходимость в замене и юстировке зеркал отпадает – в случае с CO2-лазерами это весомая доля времязатрат и финансовых расходов.
  • Волоконный лазер позволяет создавать большую плотность энергии. Длина волны волоконного лазера составляет 1 нанометр (у CO2-лазера этот показатель равен 10,7 нанометров). Это означает, что вся энергия волоконного лазера фокусируется с большей плотностью на значительно меньшей площади.
  • По сравнению c CO2-лазером волоконный лазер обладает большим фокусным расстоянием, что позволяет работать более точно и в большем диапазоне толщин.
  • Возможность обрабатывать алюминий, медь, латунь и другие цветные металлы без риска повреждения оборудования.

Ускорение

Волоконный лазер позволяет резать материал быстрее, чем любые другие типы лазеров, поэтому очень важно иметь высокоскоростную систему координатного перемещения. Любой может сказать, что у него высокоскоростной станок, но вопрос заключается в другом – какая дистанция требуется, чтобы станок достиг своей максимальной скорости. Станки Eagle обладают самым высоким коэффициентом ускорения в отрасли – 6G, что составляет в пересчете 58,86 м/с2. Для обеспечения таких высоких динамических характеристик разработана и применена идеальная схема компоновки механики, электроники и погрузочно-разгрузочных систем станка.

Конструкция

Механическая часть станка iNspire включает в себя траверсу из углеволокна (карбон), станину из композитного материала (полимербетон), линейные двигатели с абсолютными энкодерами для всех осей станка и высокоскоростную режущую головку eVa. За электронную часть отвечает высокоскоростные цифровые контроллеры Beckhoff.

Погрузочно-разгрузочная система обеспечивает смену палет менее, чем за 10 секунд. Из конструкции станка исключены все медленно действующие гидравлические узлы, чтобы добиться максимальных скоростных показателей.

Запросить предложение
Имя
Компания
Контактный телефон
Электронная почта
Сообщение

Оставьте заявку и наш специалист свяжется с Вами!