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光纤激光器不能切割木材?新型光纤激光器能!

编辑:体育平台官网 来源:体育平台官网 创发布时间:2021-02-19阅读84123次
  本文摘要:目前,木材切割大多以传统锯片切割的形式进行,但不会产生大量锯屑和噪音污染。

目前,木材切割大多以传统锯片切割的形式进行,但不会产生大量锯屑和噪音污染。利用激光对木材进行铺展和切割,不仅可以降低噪音,还可以增加锯屑颗粒的产生,减少对人体的伤害。

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激光切割的木材断面质量优于传统方法。坚硬、破碎或蓬松的木纹不明显,但覆盖着一层厚厚的碳化层。激光切割木材的机理激光切割木材有两种不同的基本方式:瞬间气化和自燃。

激光切割木材的方式不同,激光切割时木材吸收的功率密度也不同。瞬间气化是切割木材的理想方式,木材在激光束的照射下气化形成狭缝。气化切割的特点是切割速度快,在未切割的基体附近传热,截面无碳化,只有严重的发黑和起釉。

而自燃切割主要是由于光束功率密度低,切割速度快,切割缝长,切割厚度大,烟焦味频繁。自燃切割成单位材料的能耗比气化高,刃口碳化。但是在实际的木材切割过程中,往往会在气化的同时发生自燃。这是因为气化虽然有效率高的优点,但必须以高功率密度建造。

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在实际的激光太阳光照射过程中,由于不受激光输出功率和光束模式的影响,材料被照射表面某些区域的光束功率密度高于气化所需的功率密度,因此经常发生少量自燃。此外,辅助气流通常是高压惰性气体或空气,在一定程度上必须与光束同轴。

什么样的激光可以切割木头?激光切割木材通常与CO2激光匹配,波长为10.6 m,但CO2激光光电转化率低(只有5% ~ 10%),能耗大。激光器必须经常通风,以确保高成本。

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外部光路简单,安装调试容易,保证可玩性。因此,CO2激光器在实际工业生产和应用中有很大的局限性,应用越来越少。目前市场上已经广泛将光纤激光器(波长1m)切割成金属板,那么这种光纤激光器可以作为支撑木材吗?如果是1m波长的掺铒光纤激光器支撑木材,答案是:很难。这是因为木材对1m波长激光的吸收率低,所以不能形成负片针。

为了满足市场需求,费伯激光公司开发了掺铥的互易光纤激光器,如下面的TDFL-180-CW-SM激光器。激光增益光纤内部掺铥,发射的激光波长为2 m,与波长为1m的稀有激光相比,木材的吸收率(尤其是木材中的水分)更高。

斐波那契激光TDFL-180-CW-SM激光器采用掺铥光纤激光器的斐波那契2m波长切割木材。切削参数如下:切削表面未发现硬度、断口、木纹蓬松等缺陷,但切削端面常发生碳化。如上所述,碳化现象主要是由于激光功率严重不足。

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在切割表面质量不高的情况下,可以允许表面在一定程度上再次碳化。如果表面没有碳化,需要降低激光功率或改变切割头的光束讨论比。激光切割成8毫米胶合板样品和激光切割成18毫米胶合板样品费伯激光器研制的这一系列2m波长掺铥互易光纤激光器的光电转换率需要超过20%,比CO2激光器更节能。此外,掺铥光纤激光器具有结构简单、光束质量好、难以建造、操作困难、无保障等特点。

预计未来不会在木材切割领域施展才华,逐步取代CO2激光。


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