Leysiskurður notar leysigeisla í stað líkamlegra skurðartækja eða háhita logaskurðar. Vegna eiginleika leysigeisla hefur hann verulega kosti umfram hefðbundna skurð. Auk krafts leysigeislaskurðar hafa sjónrænir eiginleikar leysigeislans mest áhrif á skurðinn, svo sem bylgjulengd, púlsbreidd, endurtekningartíðni púls o.s.frv. Núverandi iðnaðarleysigeislabúnaður er aðallega skipt í trefjaleysigeisla, CO2-leysigeisla og YAG-leysigeisla, allt eftir gerð leysigeisla.

Fiber Laser

Trefjaleysir er tegund leysikerfis sem notar glerþræði með sjaldgæfum jarðmálmum sem styrkingarmiðil. Hann samanstendur af þremur hlutum: styrkingarmiðli, dælugjafa og ómholi. Almennt er hálfleiðaraleysir notaður sem dælugjafi og ómholið samanstendur almennt af endurskinsfleti, ljósleiðaraenda, ljósleiðaraspegli eða ljósleiðaragriti og öðrum tækjum. Virkir ljósleiðarar með sjaldgæfum jarðmálmum (erbíum (Er3+), ytterbíum (Yb3+), neodymium (Nd3+), samarium (Sm3+), túlíum (Tm3+), holmium (Ho3+), praseodymium (Pr3+), dysprósíum (Dy3+), bismút (Bi3+) o.s.frv.)) eru notaðir sem styrkingarmiðill.

Eftir því hvaða jónir eru notaðar geta trefjalasar náð fram leysigeislum á mismunandi bylgjulengdum. Bylgjulengdin sem notuð er í iðnaði er almennt 1.06 µm (einn tíundi af bylgjulengd CO2 leysis), þannig að hann er sérstaklega hentugur til að skera þunnar málmplötur.

Kostir trefjalasera

Góð geislagæði: Bylgjuleiðarabygging ljósleiðarans ákvarðar að ljósleiðaraleysirinn á auðvelt með að fá einhliða þversniðsúttak, er minna fyrir áhrifum af utanaðkomandi þáttum og getur náð mikilli birtu. Þessi tegund leysis hefur litla beinan skurð og sléttan skurðflöt og getur fengið stórt dýptar-til-þvermálshlutfall og dýptar-til-breiddarhlutfall.

Mikil raf-ljósfræðileg umbreytingarhagkvæmni: Raf-ljósfræðileg umbreytingarnýtni getur náð 20%~30% (CO2 leysir eru almennt 8%~10%). Mjög mikil orkunýtni gerir þessa tegund leysis orkusparandi og minni hita. Lágorkubúnaður getur notað loftkælikerfi og orkuþörf vatnskælivélarinnar sem notuð er í öflugum búnaði minnkar einnig í samræmi við það.

Mikill skurðhraði: Skurðarhraðinn getur náð 4 ~ 5 sinnum meiri en YAG leysir skurðarvél.

Mikil stöðugleiki búnaðar og einfalt viðhald:Ljósleiðin er einföld, engir flóknir endurskinsþættir eru nauðsynlegir, hún verður fyrir minni áhrifum af ytra umhverfi og viðhaldskostnaðurinn sem fylgir í kjölfarið er lágur.

Lágur notkunarkostnaður: Mjög mikil skilvirkni raf-ljósleiðarbreytinga getur sparað meiri rafmagn, einfalda ljósleiðarkerfið gerir viðhaldskostnaðinn mjög lágan og ekkert gasmiðill er notaður, sem sparar tengdan kostnað.

Skaðlaust fyrir mannslíkamann: Leysibylgjulengd er innrautt ljós sem er ósýnilegt fyrir mannsaugað og er ekki skaðlegt fyrir mannslíkamann.

Ókostir trefjalasera

Takmörkun á skurðarefni: Trefjalaser getur ekki skorið efni sem ekki eru úr málmi, né heldur efni með húðun á yfirborðinu, eins og venjulegt húðað ryðfrítt stál, sérstakar stálplötur með ryðvarnarhúð o.s.frv.

Hár stofnkostnaður: Upphafskaup á trefjalaserskurðarvél er hærri en rekstrarkostnaðurinn sem fylgir í kjölfarið er mun lægri.

CO2 Laser

CO2 leysir er gasleysir, sem er dæmigerður fyrir „titrings-snúnings sameindaleysi“ í gasleysi. Vinnslugas hans er blanda af CO₂, N₂ og He. Rafeindirnar í atómunum haldast í grunnástandi og leysirinn skiptir á milli tveggja snúningsorkuþrepa með mismunandi titringsástandi CO2.

Algengasta gerðin af CO2 leysigeislaframleiðanda notar jafnstraumsörvaða CO₂ leysigeisla. Hún notar háspennu jafnstraumsrafsvið (DC) (venjulega nokkur kílóvolt) til að knýja beint gasútblástur, þar sem CO₂ sameindir eru örvaðar upp í titrings-snúningsorkustig með rafeindaárekstrum, sem nær fram umsnúningu íbúa og leysigeislun.

Einnig er til hágæða CO2 leysigeislagjafi — útvarpsbylgjuleysirör (RF), sem notar hátíðni riðstraumsrafsvið (AC) (t.d. 13.56 MHz) til að örva gassameindir án rafskautstengingar og mynda plasmaúthleðslu. Þetta ferli örvar CO2 sameindir upp í titrings-snúningsorkustig, sem framleiðir leysigeislun. RF leysirörið býður upp á betri úthleðslujafnvægi, stöðugri geislastillingar (t.d. TEM₀₀), meiri skilvirkni, lengri líftíma og meiri aflþéttleika samanborið við jafnstraumsörvuð kerfi.

Kostir CO2 leysis

Skurður á ómálmum efnum: CO2 leysir hefur bylgjulengd upp á 10.6 μm. Ljósgeisli á þessari bylgjulengd frásogast auðveldlega af ómálmum efnum. Lágt endurskin og uppgufunarhitastig gera það að verkum að frásogað ljós fer næstum alveg inn í efnið og veldur því að uppgufun myndar göt á augabragði og fer í góðgerðarhringrás meðan á skurðarferlinu stendur.

Stöðugur árangur: CO2 leysiskurðarvélar hafa verið notaðar í meira en 30 ár. Margir af vinnslueiginleikum þeirra hafa verið rannsakaðir ítarlega og vinnslutæknin er orðin mjög þroskuð.

Skaðlaust fyrir mannslíkamann: Leysibylgjulengd er innrautt ljós sem er ósýnilegt fyrir mannsaugað og er ekki skaðlegt fyrir mannslíkamann.

Ókostir CO2 leysis

Ekki hentugt til málmskurðar: Venjulegar CO2 leysigeislar eru erfiðir við að skera málmefni vegna þess að 10.6 μm bylgjulengd leysigeislans sem þeir gefa frá sér er erfitt fyrir málmefni að gleypa. Þó að hægt sé að ná fram einhverri málmskurði með því að breyta skurðarvélinni (auka afl, bæta við endurskinseinangrun, nota súrefnisbrennslu o.s.frv.), eru kostnaðurinn og skurðaráhrifin mun lakari en trefjaleysigeislaskurðarvélar og skurðargeta málmefna með mikla endurskinsgetu er mjög léleg, sérstaklega ekki hentug til vinnslu á járnlausum málmum með mikla endurskinsgetu eins og gulli, silfri, kopar, áli, sinki o.s.frv.

Mikill kostnaður við síðari notkun: 10.6 μm leysirinn sem myndast með CO2 leysiskurðarvél getur ekki verið sendur í gegnum ljósleiðara og þarfnast margra endurskinsmerkja til endurskins. Ljósleiðin er flókin. Þegar hún er sett upp er hún ekki auðveld í hreyfingu. Hún hefur strangar umhverfiskröfur. Titringur, ryk, ljós o.s.frv. hafa öll áhrif á stöðugleika hennar í notkun. Orkunotkunin er mikil og endingartími endurskinsins og gasnotkun auka einnig notkunarkostnað hennar.

Lítil sveigjanleiki í vinnslu: Í samanburði við ljósleiðara í ljósleiðaralaserum er sveigjanleiki þessarar tegundar leysivinnslu lítill. Hvernig á að auka þrívíddar skurðarsvið CO2 leysigeislaskurðarvéla hefur alltaf verið erfitt vandamál í greininni.

YAG leysir

YAG leysir, sem heitir fullt nafn neodymium-doped yttrium áli granat leysir, er fastur leysir byggður á yttrium áli granat kristöllum (Y₃Al₅O₁₂, kallað YAG).

Kostir YAG leysigeisla

Mikil einpúlsorka og mikil hámarksafl: YAG kristall hefur hátt skaðaþröskuld, sem getur náð mikilli orku með einum púlsi og mikilli hámarksafli. Í sumum vinnsluforritum sem krefjast tafarlausrar mikillar orkuframleiðslu, svo sem borun og djúpgröftun á ákveðnum efnum, getur YAG leysirinn klárað vinnsluverkefnin á skilvirkari hátt og notkunarsvið hans er tiltölulega breiðara.

Sterk vinnslugeta úr málmi: Það framleiðir leysigeisla með bylgjulengd 1.06 μm, með mikilli tengingarhagkvæmni við málma og góðum vinnsluafköstum.

Mikil sveigjanleiki í vinnslu: Hægt er að tengja YAG-leysi við ljósleiðara og þeir hafa afar mikla sveigjanleika í vinnslu eins og ljósleiðaraleysir.

Lágt verð: YAG leysir eru tiltölulega þroskaður leysir með mikla tæknilega þroska, tiltölulega lágt verð og lágan upphafsfjárfestingarkostnað.

Skaðlaust fyrir mannslíkamann: Leysibylgjulengd er innrautt ljós sem er ósýnilegt fyrir mannsaugað og er ekki skaðlegt fyrir mannslíkamann.

Ókostir YAG-leysir

Lágt raf-ljósfræðilegt umbreytingarhagkvæmni: Raf-ljósfræðileg umbreytingarnýtni YAG-leysis er almennt 1% til 3% og megnið af raforkunni er breytt í varmaorku.

Augljós hitaáhrif: Þegar YAG leysirinn er í notkun myndast hitastigshalla inni í leysistönginni, sem veldur hitaspennu og áhrifum hitalinsu. Hitaspenna getur valdið því að leysistöngin brotni og haft áhrif á eðlilega virkni leysisins; áhrif hitalinsunnar breyta fókuseiginleikum leysigeislans, draga úr gæðum geislans og takmarka meðalafl hans og bætta gæðum geislans. Trefjaleysir nota mjóar ljósleiðara með sjaldgæfum jarðefnum sem styrkingarmiðil, sem hafa stórt hlutfall yfirborðsflatarmáls og rúmmáls og hraða varmaleiðni og geta á áhrifaríkan hátt komið í veg fyrir vandamálið með minnkaða geisgæði og skilvirkni af völdum hitaáhrifa.

Léleg skurðarhæfni fyrir málma sem ekki eru úr málmi: Eins og trefjalasar hentar 1.06 μm bylgjulengdarlaserinn frá YAG ekki heldur til að skera efni sem ekki eru úr málmi.

Innkaupatillögur

Ef þú vinnur aðallega úr málmefnum er trefjalaser góður kostur. Hann hentar sérstaklega vel til að skera málmplötur. Raf-ljósfræðileg umbreytingarnýtingin er einnig mun hærri en CO2 leysir og YAG leysir. Hann er lítill að stærð og auðveldur í viðhaldi. Hann hefur framúrskarandi sveigjanlega vinnslugetu. Sérstaklega hefur kostnaður við trefjalaserskurðarvélar smám saman lækkað á undanförnum árum. Hann hefur næstum komið í stað hefðbundinna fastefnislasa og koltvísýringslasera í málmskurði.

Ef þú vinnur aðallega úr efnum sem ekki eru úr málmi (eins og viði, akrýl, plasti, leðri, keramik o.s.frv.), þá er koltvísýringslaser eini kosturinn.

Auk augljóss kostnaðarforskots hafa YAG-leysir í grundvallaratriðum verið skipt út fyrir trefjaleysir á sviði iðnaðarskurðar.