Различные типы оборудования для лазерной резки различаются по типу используемого лазера и тому, как лазер перемещается во время работы. . Основными типами лазеров, используемых для резки, являются углекислотный лазер (CO2) и твердотельные лазеры, использующие стеклянную или кристаллическую усиливающую среду, легированную неодимом (Nd). Физическую конфигурацию станков для лазерной резки можно разделить на три категории: летающая оптика, движущийся материал и гибридные системы. Выходной сигнал лазеров может быть импульсным или непрерывным. Некоторые системы лазерной резки, называемые лазерными микроструйными, включают водяную струю, которая помогает процессу резки.
Лазеры CO2 — это тип газового лазера, в котором используется усиливающая среда, состоящая из двуокиси углерода< /a>, азот и гелий, а также может содержать водород, ксенон или водяной пар. Активная среда возбуждается или накачивается электричеством для получения луча инфракрасного света. Они могут иметь очень большую мощность, некоторые промышленные CO2 лазеры производят мощность в несколько киловатт. Оборудование для лазерной резки с использованием CO2 лазеров используется для таких металлов, как сталь и алюминий, например а также другие материалы, включая пластик, ткань и дерево.
Лазеры, легированные неодимом, — это лазеры, в которых используется твердая усиливающая среда, легированная редкоземельным металлом неодимом, с накачкой светом от диода. лазер или лампа-вспышка. Наиболее распространенной средой является иттрий-алюминиевый гранат, легированный неодимом (Y3Al5O12), или Nd:YAG. Другими материалами, легированными неодимом, используемыми в лазерах, являются ортованадат иттрия (YVO4), фторид лития иттрия (LiYF4) и стекло, состоящее в основном из диоксида кремния (SiO 2). Эти лазеры также могут быть очень мощными и используются в основном для резки металлов и керамики.
Большинство оборудования для лазерной резки настраивается одним из трех способов. В лазере с подвижным материалом обрабатываемый материал подвижен. В лазере с летающей оптикой обрабатываемый материал неподвижен, а лазер движется над ним по обеим горизонтальным осям. В гибридном лазере заготовка перемещается по одной горизонтальной оси, обычно по более длинной из двух, в то время как лазер подвижен по другой горизонтальной оси. Точно так же оборудование для лазерной резки, которое может резать по большему количеству осей, называемое многоосевым лазерным резаком, различается по своей конструкции в зависимости от того, перемещается ли заготовка или режущая головка по каждой из своих осей.
Каждая конфигурация имеет свои преимущества. Машины с летающей оптикой быстрее других типов. Лазеры с движущимся материалом являются самыми медленными, но имеют более простые оптические системы. Гибридные лазеры быстрее, чем лазеры с движущимся материалом, но имеют лучшую энергоэффективность и менее сложную оптику, чем летающие оптические машины.
Луч режущего лазера может быть импульсным, создавая серию коротких, но быстрых световых импульсов. Импульсные лазеры полезны для приложений, требующих высокой выходной энергии в течение короткого периода времени. Они также используются для термочувствительных материалов, которые могут расплавиться под воздействием непрерывного луча. Импульсные лучи также используются в лазерных микроструйных установках, где струя воды помогает направить луч и охлаждает обрабатываемый материал.
