萬瓦級激光切割設備突破關鍵技術?
激光切割加工裝備總的發(fā)展趨勢是功率更高、速度更快、幅面更大、切割更厚、斷面更亮、更平直。當下激光產業(yè)的發(fā)展越來越有活力,光纖激光器的功率技術和與之相適應的光學元器件技術不斷取得突破,勢必推動激光切割機的裝機功率不斷攀升。萬瓦級激光裝備所突破的關鍵技術,主要有以下幾點:
(1)光源技術。激光裝備功率要突破萬瓦級,首先需實現可靠穩(wěn)定的光源技術。
(2)光束傳導技術。激光傳導的整個光路必須嚴格密閉,不得與外界有介質交換,而且須在潔凈空間內安裝和清潔光學器件。
(3)高動態(tài)設計與伺服驅動。研制高剛性、高強度、輕質移動功能部件,經有限元FEM算法,采用高穩(wěn)定性結構,輔以高響應、高精度伺服驅動,提升整體傳動鏈的動態(tài)性能。
(4)智能切割控制系統(tǒng)。智能切割控制系統(tǒng)可對切割狀態(tài)監(jiān)視器反饋的數據進行實時分析,并依此適時調整切割工藝參數,控制切割輔助氣體組分,改變焦點位置,保證加工質量,提升加工效率。主要功能有智能化焦點搜索、高速穿孔、切割狀態(tài)監(jiān)測等。
(5)切割區(qū)域防熱源滲透技術。切割過程中,萬瓦級功率激光經聚焦其能量密度可達50kW/mm2,除作用在被加工板材上以外,大量的能量穿過割縫投射到機床床體上,因此隔熱防燒措施尤顯突出,例如提高切割板材支撐箱體的強度和剛性,增加劍柵寬度和厚度及采用耐切割材質等。
(6)超高速、穩(wěn)態(tài)氣流噴嘴技術。當應用萬瓦級激光切割50mm厚不銹鋼時,測試結果證明拉法爾噴嘴是高壓厚板快速切割工藝最佳的結構形式,其超高速、高壓穩(wěn)態(tài)氣流,作用在切縫入口和切口內部,形成穩(wěn)定和高質量的切割。