Как работает волоконный лазер

В последние годы волоконные лазеры стали пользоваться все большей популярностью среди потребителей. Объясняется это тем, что волоконная резка лазерным лучом обладает массой преимуществ по сравнению с традиционными способами резки металлов:

• идеально точный и ровный рез;
• кромка не нуждается в дополнительной обработке;
• возможность обрабатывать различные металлы;
• высокая скорость реза.

Сегодня мы подробно рассмотрим, как работает волоконный лазер, его основные достоинства и почему он быстро занял рынок.

Общее описание

Волоконный лазер представляет собой высокоточное и сверхмощное твердотельное оборудование, которое генерирует высокотемпературное излучения с длиной волны 1,064 микрометра. Данный луч отличается высокой мощностью и точностью, когерентностью и монохроматичностью.

Чаще всего волоконный лазер применяют для резки и гравировки различных металлов, пластика, для обработки керамики, натурального и искусственного камня.

Основные преимущества

Волоконные лазеры – это многофункциональное оборудование, которое обладает огромным количеством преимуществ. Вот лишь некоторые из них:

• Высокая мощность, которая в несколько раз превосходит мощность углекислых лазеров. Стоит отметить, что мощность CO2 трубки составляет не более 200 Ватт, а средняя мощность волоконного лазера достигает 1000 Ватт. Более того, на рынке можно встретить оборудование с мощностью выше 100 000 Ватт.
• Минимальный вес и компактные размеры, что упрощает процесс транспортировки, а само оборудование идеально подходит даже для небольшого цеха.
• Кроме стандартных операций волоконное оборудование применяется для сварки металлических заготовок и сверления отверстий в густоармированных железобетонных плитах. Благодаря этому он активно применяется в строительной сфере.
• Минимальный диаметр светового пятна. Это позволяет повысить интенсивность излучения в зоне обработки в 100 раз, по сравнению с газовым лучом.
• Не нужно покупать большое количество дополнительных инструментов. Дело в том, что оптоволоконный лазер прекрасно справляется с резкой, гравировкой, бурением металла. Все это позволит вам сэкономить деньги и время, поскольку выполняя разные операции вам не нужно переставлять оснастку.
• Скорость перемещения лазерного луча может достигать 12 м/с, тогда как для газового оборудования она не превышает 0,7 м/с.
• Простота управления и легкость обслуживания.
• При правильной эксплуатации срок службы может достигать 20 лет.

Благодаря вышеперечисленным преимуществам волоконные лазеры пользуются огромной популярностью среди потребителей. Их используются в цехах по переработке древесины и металлов, в частных мастерских и на крупносерийном производстве. Также их активно используют на строительных площадках и во время проведения различных ремонтных работ.

Принцип работы волоконного лазера

Принцип работы волоконного лазера основан на применении тонких нитей кварца. Они обладают отражательным эффектом, а их диаметр не превышает 600 микрометров. Также обязательным компонентом являются полупроводниковые диоды, которые передают энергию на оптический элемент. Стоит отметить, что итоговая мощность оборудования зависит от количества диодов и длины кабеля. Чаще всего протяженность кабеля составляет 20-40 метров, но в некоторых случаях она может достигать и 100 метров.

Чтобы волоконный лазер работал стабильно без каких-либо сбоев, волокно заключают в специальную полимерную оболочку, и сверху покрывается защитным покрытием. В самом же волокне расположены волноводы, один из которых центральный, а остальные побочные. Диаметр центрального волновода составляет около 6-12 микрометров, а отличается он тем, что имеет легирующее покрытие. Остальные же волноводы выступаю в качестве проводников излучения, которое поступает от диодов. Наполняясь энергией, они передают её на основной волновод, тем самым активируя иттербиевую среду. Стоит отметить, что иттербиевая среда – это самый популярный вариант покрытия, который используется в волоконных лазерах.

Чтобы повысить мощность и улучшить другие характеристики луча, по краям кабеля необходимо установить отражающие зеркала:

• обычное;
• полупрозрачное.

Также на края сердцевины, которая легирована иттербием, необходимо нанести несколько насечек. Тем самым вы сформируете дифракционную решетку, которую также называют брэгговской. Она позволяет выставить все необходимые параметры.

При включении лазера загораются диодные лампочки, волокно начинает накачиваться энергией, после чего можно запускать рабочую программу. Это можно сделать двумя способами:

1. Запустить программу, которая заложена в памяти оборудования.
2. Подключить к волоконному лазеру компьютер и уже на нем запустить рабочую программу.

Выходящий луч падает на фокусирующую линзу, установленную на подвижной лазерной головке, и передается на поверхность заготовки.



Поделиться: