光纤激光切割原理
激光切割机分类 常见的三种激光切割机
激光切割机广泛的应用在我们的日常生活中，目前市场上常见的激光切割机有三种：光纤激光切割机、CO2激光切割机和YAG激光切割机1、光纤激光切割机光纤激光切割机是利用光纤激光发生器作为光源的激光切割机。
光纤激光器是国际上新发展的一种新型光纤激光器输出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。
同体积庞大的气体激光器和固体激光器相比具有明显的优势，已逐渐发展成为高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学等领域中的重要候选者。
2、CO2激光切割机CO2激光切割机，可以稳定切割20MM以内的碳钢，10MM以内的不锈钢，8MM之下的铝合金。
CO2激光器的波长為10.6UM，相对容易被非金属汲取，可以高品质地切割木材、亚克力、pp、有机玻璃等非金属材料，但是CO2激光的光电转化率唯有10%左右。
CO2激光切割机在光束出口处装有喷吹氧气、压缩空气或惰性气体n2的喷嘴，用以提升切割速度和切口的平整光洁。
為了提升电源的稳定性和寿命，关于CO2气体激光要解决大功率激光器的放电稳定性。
依据国际安全规范，激光危害等级分4级，CO2激光属于危害最小的一级。
但是CO2激光切割机使用成本是这三种激光切割机中费用最高的一款。
三、YAG激光切割机YAG固体激光切割机具有价格低、稳定性好的特点，但能量效率低一般<3%，目前产品的输出功率大多在800W以下，由于输出能量小，主要用于打孔及薄板的切割。
它的绿色激光束可在脉冲或连续波的情况下应用，具有波长短、聚光性好适于精密加工特别是在脉冲下进行孔加工最为有效，也可用于切削、焊接和光刻等。
YAG固体激光切割机激光器的波长不易被非金属吸收，故不能切割非金属材料，且YAG固体激光切割机需要解决的是提高电源的稳定性和寿命，即要研制大容量、长寿命的光泵激励光源，如采用半导体光泵可使能量效率大幅度地增长。
激光切割工作原理
激光切割工作原理
激光切割是一种高精度的切割技术，利用聚光的激光束对材料进行切割，其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 激光器：激光切割的关键是激光器产生高能量、高密度的激光束。
常见的激光器有CO2激光器和光纤激光器。
CO2激光
器利用气体放电产生激光，光纤激光器则通过光纤将激光传输到切割头部。
2. 激光传输：激光束由激光器产生后，通过光纤传输到切割头。
光纤具有高强度、高能量密度和较小的光束直径等优势，能够准确地将激光束传输到切割位置。
3. 切割头：切割头是激光切割的核心部件，包括聚焦透镜和喷气嘴等组成。
激光束通过聚焦透镜聚焦成小的光斑，增强能量密度；同时，喷气嘴向切割位置喷射辅助气体，将材料熔化并吹散。
4. 材料切割：激光束聚焦后，能量密度急剧增加，对材料表面进行剧烈炙烤。
材料很快升温，超过其熔点，形成液态金属或气态。
同时，辅助气体喷射时产生的气流将气态金属或气体吹散，形成一个窄而深的切割槽。
总结而言，激光切割的工作原理是通过激光器产生高能量的激光束，经由光纤传输到切割头，再通过聚焦和辅助气体的作用，对材料进行高效切割。
这种高度集中的能量可以实现非常精确的切割，并且适用于各种材料，如金属、塑料、木材等。
光纤激光切割机原理
光纤激光切割机原理光纤激光切割机是一种利用高能密度激光束对工件进行切割加工的设备。
它具有高精度、高速度、无污染等优点，被广泛应用于金属材料、非金属材料的切割加工领域。
那么，光纤激光切割机是如何实现对工件的精准切割的呢？下面我们将从光源、光路、焦距调节、气体辅助等方面来介绍光纤激光切割机的工作原理。
首先，光源部分。
光纤激光切割机的光源采用了高能密度的激光器，如光纤激光器、二氧化碳激光器等。
这些激光器能够产生高能量密度的激光束，具有较高的光束质量和稳定性，能够满足对工件进行精细切割的要求。
其次，光路部分。
光纤激光切割机的光路系统主要由准直器、反射镜、聚焦镜等光学元件组成。
激光束经过准直器的调节后，通过反射镜进行折射、反射，最终聚焦到工件表面。
光路系统的稳定性和精准度对于激光切割的质量有着重要影响。
然后，焦距调节部分。
光纤激光切割机通过调节聚焦镜的焦距，控制激光束的聚焦深度和焦点位置。
不同的工件材料和厚度需要不同的焦距，通过焦距调节可以实现对工件的精准切割。
最后，气体辅助部分。
在激光切割过程中，通常会采用氮气、氧气等作为辅助气体。
这些气体能够在激光束作用下与工件产生化学反应，加速切割速度，同时也能够将切割区域的熔融物吹除，保持切割区域的清洁。
综上所述，光纤激光切割机通过高能密度激光束的精准聚焦，结合气体辅助等技术手段，实现了对工件的精细切割。
其原理简单清晰，操作便捷高效，因此在工业制造领域有着广泛的应用前景。
希望本文所述内容能够帮助大家更好地理解光纤激光切割机的工作原理，为相关行业的从业人员提供一定的参考和指导。
光纤激光切割机原理
光纤激光切割机原理
光纤激光切割机是一种利用激光束对工件进行切割的设备。
它是利用激光束的高能量浓度和高聚焦性能，在工件表面产生高温区域，从而使工件表面材料融化或蒸发，并通过对切割时的材料蒸发物进行脱除，实现切割的目的。
光纤激光切割机的主要原理是利用激光器将电能转换为光能。
激光器通过光纤将激光束传输到切割头。
切割头内有一个透镜，能够将光束集中聚焦。
聚焦后的光束能量非常高，可以使工件表面的材料迅速升温并融化。
通常情况下，光纤激光切割机使用CO2激光器或光纤激光器
作为光源。
这两种激光器都是通过在材料中产生激光束来实现切割的。
CO2激光器产生的激光束波长为10.6微米，适用于
对非金属材料的切割，而光纤激光器产生的激光束波长为1.06微米，适用于对金属材料的切割。
在切割过程中，光束通过切割头聚焦到工件上。
光束的高能量密度使得工件表面的材料迅速升温，并融化或蒸发。
同时，机器移动切割头，使得光束沿着预定的路径进行切割。
切割路径可以通过计算机控制，从而实现对不同形状的工件进行精确切割。
在切割过程中，激光切割机需要控制光束的焦点位置、功率和速度等参数，以便实现对不同材料的切割需求。
为了提高切割效果，通常还会在切割头上设置气体喷嘴，以将气体喷射到切割区域，帮助清洁切割区域和冷却工件表面。
总之，光纤激光切割机通过将激光束聚焦到工件上，利用高能量密度使工件表面材料融化或蒸发，从而实现切割的过程。
这种切割方式不会产生机械应力和接触应力，切口质量好，适用于各种材料的切割。
光纤激光切割机原理
光纤激光切割机原理
光纤激光切割机是利用激光束的高能量密度和高精度控制技术进行物料切割的设备。
光纤激光切割机的工作原理如下：
1. 光源：光纤激光切割机使用光纤激光器作为光源。
光纤激光器可以将电能转化为激光能量，其输出为准单色激光束。
2. 光纤传输：准单色激光束通过优质的光纤传输到切割头。
光纤具有良好的柔性和导光性能，可以将激光束输送到较远距离的切割头。
3. 切割头：切割头是激光束聚焦和切割的关键组件。
它包括凸透镜和小孔。
凸透镜用于将光束聚焦到非常小的焦点上，提高能量密度。
小孔用于喷射助剂气体(如氧气或氮气)来吹刮切割区域以加速切割过程。
4. 切割过程：当激光束聚焦在工作表面上时，高能量密度的激光束将物料加热至高温，使其熔化或蒸发。
助剂气体的喷射带走了熔化或蒸发的物料，实现了切割过程。
5. 控制系统：光纤激光切割机的控制系统包括电脑数控系统和驱动系统。
电脑数控系统通过预先编程的程序控制激光切割头的移动和功率调节，实现精确的切割。
驱动系统控制切割表面的移动，以达到所需的切割形状和尺寸。
总之，光纤激光切割机通过激光束的高能量密度和精确的控制技术，使物料在热效应下熔化、蒸发或燃烧，从而实现切割目的。
光纤激光的工作原理
光纤激光的工作原理
光纤激光是一种通过光纤传输激光的技术。
它利用光纤的高折射率和低损耗特性，将激光信号传输到较远的位置。
光纤激光的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 激光发射：激光器产生高能量、高聚集度、单色性好的激光光束。
2. 入射光纤：将激光光束通过一个耦合器入射到光纤中。
耦合器通常采用折射率逐渐变化的光纤尖端，以确保最大的能量传输效率。
3. 光纤传输：在光纤中，激光光束会一直进行全内反射，沿着光轴方向传输。
这是因为光线在光纤纤芯和包层的界面上发生了全内反射。
4. 光纤输出：在光纤的一端，光束可以通过一个耦合器耦合到另一个光纤或设备中，实现远距离激光传输。
在光纤激光传输过程中，要注意以下几点：
1. 光纤的折射率和几何参数：光纤的折射率和几何参数会影响光纤中光的传输特性。
不同类型的光纤有不同的折射率和几何参数，因此需要选择适合的光纤来传输激光信号。
2. 光纤的损耗：光纤中的光会因为散射、吸收、弯曲等原因而逐渐损失能量。
因此，需要考虑光纤的损耗，选择低损耗的光
纤来传输激光信号。
3. 光纤的光束质量：光纤激光器的输出光束质量对于传输距离和功率密度的要求都有很高的要求。
优化光纤的设计和制造工艺，可以提高光束质量，减小光纤传输中的功率损耗和光束扩散。
总之，光纤激光器利用光纤的特性实现了激光信号的远距离传输。
它在通信、医疗、材料加工等领域具有广泛的应用前景。
光纤激光器的原理及应用
光纤激光器的原理及应用光纤激光器的工作原理是通过受激辐射的过程产生激光。
首先，通过把电能、光能等能量输入石英玻璃纤维中，激发其中的电子从基态跃迁到激发态，电子在激发态寿命极短，相互作用强烈，从而形成了大量的受激辐射和激光产生，最后在光纤的末端通过光束输出。
1.制造业：光纤激光器在制造业中有广泛的应用，如切割、焊接和打标。
由于激光光束的高能量密度和小发散性，激光切割和激光焊接在金属加工中得到了广泛应用。
光纤激光器的高功率和高能量密度可实现更精确的切割和焊接，提高生产效率。
2.医疗领域：光纤激光器被广泛应用于医疗领域，例如激光手术、激光美容和激光治疗等。
光纤激光器的小尺寸和光纤的柔性使其能够在医疗设备中灵活使用，激光的高能量密度可精确控制和切割组织，可以用于手术刀替代、病变组织消融和切割等医疗操作。
3.通信领域：光纤激光器也广泛应用于通信领域，例如光纤通信和光纤传感。
光纤激光器的窄线宽和高功率输出能够提供更高的传输速率和传输距离，同时它的稳定性也能够保证信息的可靠传输。
光纤激光器在光纤传感中的应用主要是通过改变激光器输出的光强度或频率来检测物理变量，如温度、压力和应力等。
4.科学研究：在科学研究中，光纤激光器也扮演着重要的角色。
例如，在原子物理研究中，光纤激光器可用于冷却和操纵原子，使其接近绝对零度，从而研究量子行为。
在激光光谱学中，光纤激光器的高能量密度和带宽可用于光谱分析和材料表征等。
总之，光纤激光器凭借其小巧灵活、可靠性高、能量密度高、功率稳定等特点，在制造业、医疗、通信、科学研究等领域得到了广泛的应用。
随着光纤技术的不断发展和完善，光纤激光器在未来将继续发挥重要的作用，为各个领域的创新和发展提供有力支持。
激光切割机原理是什么
激光切割机原理是什么
激光切割机的原理是利用激光束的高能量密度和聚焦能力，在工件表面产生高热能，使其局部区域迅速升温，达到熔化或汽化的温度，然后通过气流喷射或运动机构将熔化或汽化的物质吹除，从而实现对工件进行切割的过程。
具体原理如下：
1. 激光发生器产生激光光束，通常采用CO2激光器或光纤激
光器。
激光光束经过光学透镜聚焦，使其能量密度变得更高。
2. 聚焦后的激光光束照射到工件表面，光能被吸收转化为热能。
工件材料的吸收特性与激光波长有关，一般金属对CO2激光
较为吸收，而光纤激光更适合非金属材料。
3. 高能量密度的激光束将工件表面的局部区域迅速加热，在极短的时间内达到熔点或汽化温度。
此过程为热传导。
4. 加热到熔点或汽化温度的材料被气流喷射或运动机构移动，将熔化或汽化的物质吹除。
喷射气体一般用氮气、氧气或压缩空气。
5. 激光束和气流/运动机构同时作用，切割出所需的形状。
光
束的运动速度决定了切割的速度。
总的来说，激光切割机利用激光束的高能量密度将工件局部区域加热到熔点或汽化温度，然后通过喷射气流或运动机构将熔化或汽化的物质吹除，从而实现对工件进行切割。
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光纤激光切割原理
7轴联动工业机器人光纤激光切割机与五轴机床CO2激光切割机对比
三维切割系统的技术优势：
1.因为采用了业内最高精度的史陶比尔机械手，本体较轻，切割速度快，在小弧度的精细切割和大边的高速切割方面具有明显优势，实际切割速度可以达到18米/分钟而无抖动，综合加工效率是其他品牌机械手组合的两倍，性价比高，还可以节约一组的耗材和人工，后期可以少追加设备也能满足产能要求。
还可24小时持续工作。
一次性投入相对较少，在一个很短的折旧期内(两班8小时工
作制)，史陶比尔机器人激光解决方案就可回收投资。
同时能耗少，体积小，维护需求低。
2.切割精度高。
采用史陶比尔专利齿轮减速系统JCS和JCM，独一无二的驱动技术，确保了无可匹敌的轨迹控制精度和速度。
即使是要求极高的小圆，或复杂立体几.何图形的加工，也可精确和快速完成，从而提升您的产品品质。
系统重复定位精度高达±0.05M，完全可以满足钣金件行业的精度需求。
可切割直径小至2MM的小圆，切割效果圆滑美观，目测无形变和毛刺。
3.切割幅面大，实际死角小。
选配臂长2.01米的机械手，除了实现直径达3米的半球形三维加工区域外，还可实现较大的二维平面切割，配合我公司配套生产的可移动工作台2.5mX5m(2m的运动行程)，可实现2mX5m的二维平面切割。
4. 根据实际需要选配离线编程软件，可读取UG,SOLIDWORK等三维作图软件导出的vda,igs,x_t,sldprt,prt,stp,ipt,par等格式的数模，修改后直接生成切割轨迹，代替人工示教，简单易用。
5. 工业控制理念，模块化设计，全系统的防护等级为IP55,机械手防护等级更是高达IP65，系统集成度高，故障少，抗冲击振动，抗灰尘，无须光学调整或维护，真正适合于工业加工领域的应用用于恶劣的激光环境。
结构坚固，动态性更佳。
而其他同类产品为简单集成，设备的稳定性较差。
6.系统的工艺性和易用性较好。
简单而功能强大的史陶比尔激光专用标准软件LasMAN基于Windows操作系统，用户界面简单友好，集成了机器人运动控制、激光控制、数据处理和产品管理等功能。
友好的人机界面，模块化的设计，使得操作者仅需经过简单的培训即可达到系统产能最大化，同时也易于集成。
这就大大降低了对操作工人的要求，降低了对工人的管理难度。
性能指标:
激光功率: 200W/300W/400W/500W/1000(根据工件材质和料厚可选)
激光波长:1070NM
工作区域:半径2米的半球形工作区域(选配半径2米的机械手)
切割速度:0-18米/分钟(根据功率大小和工件材质与厚度可调)
供电电源:三相交流380V
用电功率: <8KW(根据选配激光器功率大小而定)
冷却方式:风冷/水冷(根据选配激光器功率大小而定)
切割头焦距：5-7英寸(根据工件厚度可选)
机械手重复定位精度：±0.05MM
机械手保护等级：IP65
系统使用寿命：十万小时
系统保修:2年
性能参数
耗电耗材：
系统耗电：<8KW(根据选配激光器功率大小而异)
零星耗材：<0.5元/小时(包括高功率激光器水冷系统的滤芯、切割头气嘴和切割头保护镜片)
吹气费用：<6元/小时(以用纯氧辅助切割2MM内碳钢为例)
(2)光纤激光切割机器人优缺点第一，用工业机器人代替五轴机床，两者都能进行空间轨迹描述实现三维立体切割。
工业机器人的重复定位精度比五轴机床稍低，约为±100μm，但这完全可以满足汽车钣金覆盖件和底盘行业的精度要求;而采用工业机器人大大降低了系统的成本造价，减少了耗电系统费用和系统运行维护费用，减少了系统的占地面积。
第二，光纤激光相比传统激光，具有更好的切割质量，更低的系统造价，更长的使用寿命和更低的维护费用，更低的耗电。
关键是光纤激光器的激光可以通过光纤传输，方便与工业机器人连接，实现柔性加工。
第三，本系统唯一的缺陷是只能加工金属工件，不能加工非金属工件。
这是因为本系统采用的是光纤激光，其波长为1064nm，相对于波长为10640nm的CO2激光，不易为非金属材料所吸收。
第四，采用工业机器人+光纤激光器的组合进行加工，修边冲孔等工艺一次完成，切口整齐无需后道工艺再处理，这样既大大缩短了工艺流程，降低了人工成本和模具费用的投入，也提高了产品档次和附加值。
选配离线编程软件，通过数值模拟直接生成切割轨迹，抛弃了繁杂的人工示教，更加适合小批量多批次的维修市场、新品试制和非标定制等个性化的切割需求。
三种加工方式对比如附表所示。
第五，先进光纤激光技术与数字控制技术完美融合，代表着最先进的激光切割水平;专业的激光切割机控制系统，电脑操作，能够保证切割质量，使切割工作更方便，操作更简单;配置智能机械手，可实现三维立体切割，操控方便，智能化程度高，保证设备的高速度、高精度、高可靠性;激光切割头配置进口激光切割头，反应灵敏、准确，与机械手有效配合，可避免切割头与加工板材碰撞，
并能保证切割焦点位置，保证切割质量稳定;激光切割头可承受1.0MPa气体压力，高压气路设备，提高了对不锈钢等难切割材料的切割能力。
三维光纤激光切割机器人的特点
(1)柔性高尤其适合小批量的三维钣金切割。
其高柔性主要表现在两个方面：
第一，对材料的适应性强，激光切割机通过数控程序基本可以切割任意板材。
第二，加工路径由程序控制，如果加工对象发生变化，只须修改程序即可，这一点在零件修边、切孔时体现得尤为明显。
由于修边模、冲孔模对其他不同零件的加工无能为力，而且模具的成本高，所以目前三维激光切割有取代修边模、冲孔模的趋势。
一般来说，三维机械加工的夹具设计及其使用比较复杂，但激光加工时对被加工板材不施加机械加工力，这使得夹具制作变得很简单。
此外，一台激光设备如果配套不同的硬件和软件，就可以实现多种功能。
总之，在实际生产中，三维激光切割在提高产品质量、生产效率，缩短产品开发周期、降低劳动强度、节省原材料等方面优势明显。
因此，尽管设备成本高、一次性投资大，国内还是有很多汽车、飞机生产厂家购进了三维激光加工机，部分高校也购进了相应设备进行科研，三维激光技术势必在我国制造业中发挥着越来越大的作用。