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脉冲光纤激光器在非金属切割中的应用

虽然纳秒脉冲光纤激光器通常被用于激光打标,但是由于它的成本低廉,紧凑,可靠,不需要经常维护,所以用它也非常适合用来进行非金属切割。通过采用直接调制种子激光的MOPA(主控振荡器的功率放大器)等设计,我们可以得到短脉冲和相对高的峰值功率,这些技术把激光器变成切割非金属的有效工具。

  作为一种连续波型切割器的替代品,脉冲光纤激光器可以应用于多通蒸发式切割过程中,监测装置控制激光来回通过切割线,每次仅切除很少的金属,并且不需要喷嘴和辅助气体。这项技术提供了一个灵活、精确和合理的解决方案。而且这套设备基本上是一套简单的激光标记系统。

  这项切割技术可以广泛适用于各种材料,从有色金属、非有色金属,到陶瓷、高分子材料甚至含碳复合材料,都涵盖其中。切割速度可以很方便的发生改变,对于薄金属板,可以做到小于10mm/min,对于厚的材料,切割速度可以大于1mm/min。当用于切割比较厚的金属时,必须采用切割线补偿或光束摆动等特殊技术来有效的扩大切口宽度。相对于传统激光切割,这些速度可能会比较慢,但对于很多应用来说,纳秒脉冲光纤激光器的低成本和灵活性是非常具有吸引力的。

  实验结果表明,SPI激光器的所有SM/HS/HM型号都可以实现有效切割,但是每种机器的切割特点会略有不同,这与材料的选择和要求的输出有关。以窄切缝宽度为例,具有高品质光束和较小光斑的SM型激光器最为适合,而对于较厚的材料,采用具有更高峰值功率和较大尺寸光斑的HM型效果会更好一点。

  硅切割

  硅材料(技术上说是一种金属)被广泛应用在电子和太阳能产业,其中有很多切割应用。这种材料通常使用机械宝石切割轮进行切块或切削,但是对于很薄的材料有很多限制因素,而且边缘切割会造成剥落。脉冲激光器提供了一种灵活的替代方案,它可以用来切割复杂形状的型材。使用20W SM型激光器,可以在6秒中切割出5mm的正方形。

 

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