1. Principi de funcionament bàsic
El capçal de tall per làser utilitza el seu sistema òptic intern per enfocar un raig làser d'alta -energia a la superfície del material, augmentant ràpidament la temperatura local fins al punt de fusió o ebullició. Simultàniament, s'expulsa coaxialment amb el feix un gas d'ajuda d'alta pressió (com ara l'oxigen per a la combustió o el nitrogen per evitar l'oxidació) per expulsar el metall fos, formant un tall. A mesura que el capçal de tall es mou al llarg del camí programat, el material es talla finalment.
2. Estructura interna
De dalt a baix, un capçal de tall làser típic consta principalment dels següents components clau:
Connector de fibra i cable de fibra òptica:El canal de transmissió làser. El diàmetre del nucli interior és extremadament petit (per exemple, 50 μm, 100 μm), amb requisits estrictes per al radi de flexió.
Lent col·limadora:Converteix la sortida del feix divergent de la fibra en llum paral·lela, assegurant una distribució uniforme d'energia en preparació per a l'enfocament posterior.
Lents de protecció (superior/inferior):Normalment es troba abans i després de la lent d'enfocament per bloquejar l'escòria voladora i la pols durant el tall, protegint la cara lent d'enfocament de la contaminació. Són peces consumibles.
Lent d'enfocament:L'element òptic bàsic que utilitza un principi de lent convexa per fer convergir la llum paral·lela en un punt focal extremadament petit, concentrant l'energia per fondre o vaporitzar instantàniament el material.
Anell de ceràmica:Conté cables metàl·lics interns que connecten el broquet al sensor per transmetre dades de detecció. És fràgil i està dissenyat per trencar-se primer durant col·lisions greus per protegir el capçal de tall.
Broquet:Situat a la part inferior, serveix com a canal comú tant per al feix làser com per al gas d'assistència. Les diferents formes (paral·lel, convergent, cònic) i mides afecten directament la qualitat i la velocitat de tall.
Sensor i sistema de seguiment:Normalment s'utilitzen sensors capacitius (sense -contacte) o inductius (de contacte) per detectar la distància entre el capçal de tall i la peça en temps real-, garantint que el punt focal es mantingui en la posició de tall òptima.
Mòdul de supervisió intel·ligent:Els-capçals de tall intel·ligents d'alta gamma també estan equipats amb llums LED, monitorització de la temperatura i detecció de perforacions per proporcionar informació en-en temps real sobre l'estat de treball.
3. Paràmetres clau i classificació
Diàmetre del punt focal:Determina directament la densitat d'energia. Una taca més petita produeix una densitat d'energia més alta, adequada per al tall fi de plaques primes; un lloc més gran és millor per tallar plaques gruixudes.
Distància focal:Les lents de distància focal curta són adequades per a plaques primes, però requereixen una gran estabilitat del sistema de seguiment. Les lents de distància focal mitja-a-llarga són ideals per a plaques gruixudes a causa de la seva gran profunditat d'enfocament i una major tolerància operativa.
Classificació per tipus de làser:
Capçals de tall per làser de fibra:Compatible amb una longitud d'ona de 1064 nm, amb una estructura compacta àmpliament utilitzada per tallar metalls com acer al carboni, acer inoxidable i aliatges d'alumini.
Capçals de tall per làser de CO2:Compatible amb una longitud d'ona de 10,6 μm, que s'utilitza principalment per a materials no-metalls com la fusta i l'acrílic, així com per a alguns metalls prims. Les lents requereixen materials de transmissió-infrarojos.
Capçals de tall per làser UV:Compte amb un punt focal extremadament petit i una petita zona-afectada per la calor, que s'utilitza principalment per al tall de micro-alta precisió de plaques de PCB i pel·lícules primes.
4. Principals marques de la indústria
Marques internacionals:Com Precitec i LT Ultra d'Alemanya, coneguts per la seva alta precisió, alta estabilitat i tecnologia de sensor intel·ligent. Els mecanismes làser dels EUA també excel·lent en compatibilitat i estabilitat.
Marques nacionals (Xina):Com Raycus (Jiaqiang) i BCUT (sèrie BLT). Les marques nacionals s'han desenvolupat ràpidament en el sector dels capçals de tall intel·ligents, llançant productes amb funcions intel·ligents com ara l'enfocament automàtic, la detecció de piscines de fusió i les tecnologies anti-col·lisió/anti-explosió, liderant la quota de mercat en àrees segmentades.
5. Tendències de desenvolupament de la indústria
Alta potència i alta precisió:Per satisfer les exigències de camps de gamma alta-com ara l'aeroespacial i la construcció naval, els capçals de tall estan evolucionant cap a capacitats de potència més altes (p. ex., 30 kW o més), velocitats de tall més ràpides i una major precisió.
Intel·ligència i automatització:La integració de tecnologies d'IA i de detecció per aconseguir un control focal de-bucle tancat, un centratge automàtic-, una perforació intel·ligent i un control- en temps real de la temperatura de la lent i la divergència del feix, millorant les capacitats adaptatives del procés de mecanitzat.
Protecció del medi ambient i estalvi d'energia:Optimitzar els sistemes de refrigeració i el control del gas per reduir la-zona afectada per la calor i el consum d'energia durant el tall, promovent la fabricació ecològica.
