Pemotongan laser ialah kaedah pemotongan haba automatik untuk memproses logam, kayu, MDF, papan lapis, akrilik, plastik, fabrik, kulit dan kertas. Pancaran laser dicipta oleh sumber laser (resonator), dijalankan oleh gentian pengangkutan atau cermin di kepala pemotong di mana kanta memfokuskannya pada kuasa yang sangat tinggi pada diameter yang sangat kecil. Pancaran laser terfokus ini memenuhi permukaan substrat dan mencairkannya untuk menyelesaikan pemotongan. Terdapat 2 jenis sumber laser: laser gentian dan CO2 laser. Pemotongan laser sangat serba boleh. Selain bahan rata, tiub dan profil juga boleh dipotong oleh sistem pemotongan laser.
Mesin Pemotongan Serat Laser
Laser gentian ialah laser keadaan pepejal dengan gentian optik sebagai medium perolehan laser, yang terdiri daripada medium perolehan, sumber pam dan rongga resonan. Laser gentian menggunakan gentian aktif yang didopkan dengan unsur nadir bumi dalam teras sebagai medium perolehan. Laser semikonduktor digunakan sebagai sumber pam. Rongga resonan biasanya terdiri daripada cermin, muka hujung gentian, cermin gelung gentian atau jeriji gentian.
Mengikut ciri domain masa laser gentian, mereka boleh dibahagikan kepada laser gentian berterusan dan berdenyut. Mengikut struktur resonator, ia boleh dibahagikan kepada rongga linear, maklum balas yang diedarkan, dan laser gentian rongga cincin. Mengikut perbezaan gentian keuntungan dan kaedah mengepam, ia boleh dibahagikan kepada pelapisan tunggal (pengepam teras) dan pelapisan ganda (cladding pumping) laser gentian.
CO2 Mesin Pemotong Laser
A CO2 laser（laser karbon dioksida) ialah laser gas yang menggunakan campuran gas sebagai medium perolehan, termasuk karbon dioksida, helium, nitrogen, dan mungkin beberapa hidrogen, wap air, dan xenon. Laser dipam secara elektrik oleh pelepasan gas, yang boleh digunakan dengan arus DC, arus AC atau dalam julat RF. Molekul nitrogen teruja oleh arus nyahcas ke keadaan metastabil, dan kemudian memindahkan tenaga kepadanya apabila ia berlanggar dengan CO2 molekul. Helium boleh mengurangkan bilangan zarah keadaan tenaga rendah dan boleh mengeluarkan haba yang dijana.
CO2 laser biasanya memancarkan pancaran pada panjang gelombang 10.6 μm, tetapi terdapat garisan sinaran lain dalam tempoh 9-11 μm (terutamanya 9.6 μm).
sederhana
CO2 laser menggunakan gas sebagai medium untuk menghasilkan pancaran laser, dan menghantar pancaran melalui cermin. Laser gentian dihantar melalui diod dan kabel gentian optik, berbilang diod dipam untuk menghasilkan pancaran laser, dan kemudian dihantar ke kepala pemotong laser melalui kabel gentian optik, dan bukannya menghantar rasuk melalui cermin.
Gelombang
CO2 laser ialah sejenis pancaran laser gas dengan panjang gelombang 10.6 μm daripada molekul karbon dioksida, manakala laser gentian ialah sejenis laser keadaan pepejal dengan panjang gelombang 1.08 μm, yang diperoleh dengan meletakkan kristal sebatian Yb (ytterbium) sebagai medium dalam gentian optik dan menyinari kristal dengan pancaran laser. Oleh kerana ciri fizikal 2 jenis laser yang berbeza, proses pemotongan juga berbeza.
Kecekapan Penukaran Fotoelektrik
Mesin pemotong laser gentian menggunakan modul digital keadaan pepejal yang lengkap dan reka bentuk laser gentian tunggal. Kecekapan penukaran fotoelektrik adalah lebih tinggi daripada CO2 pemotongan laser. Jumlah kadar penggunaan sebenar setiap bekalan kuasa bagi CO2 pemotong laser adalah kira-kira 8% ~10%. Jumlah kadar penggunaan adalah kira-kira 25%~30%, dan jumlah penggunaan tenaga sistem pemotongan laser gentian adalah 3~5 kali lebih rendah daripada sistem pemotongan laser gentian CO2 sistem pemotongan laser, yang telah meningkat lebih daripada 86%.
Kos Pelaburan
Kos utama untuk membeli mesin pemotong laser bergantung pada jenama dan kuasa penjana laser, serta komponen optik teras. A CO2 pemotong laser berharga mana-mana dari 2,600 dolar AS di dunia, dan harga pemotong laser gentian berkuasa rendah bermula dari 16,800 dolar AS, manakala beberapa laser berkuasa tinggi akan berharga setinggi 160,000 dolar AS.
Kos penyelenggaraan
Oleh kerana kesuciannya CO2 gas, rongga akan tercemar dan memerlukan pembersihan yang kerap. Cermin memerlukan penyelenggaraan dan penjajaran, jadi penyelenggaraan rutin lebih terlibat. Tetapi mesin pemotong laser gentian adalah bebas penyelenggaraan, mampu persekitaran kerja yang keras dengan toleransi yang tinggi terhadap habuk, getaran, impak, kelembapan dan suhu.
Aplikasi
Bahan yang berbeza untuk dipotong mempunyai kadar penyerapan cahaya yang berbeza untuk panjang gelombang laser yang berbeza. Bahan bukan logam (seperti kayu, fabrik, plastik, akrilik, kertas, kulit) mempunyai kadar penyerapan yang rendah untuk laser gentian, manakala CO2 laser mempunyai kadar penyerapan yang tinggi untuk bahan logam atau bukan logam. Laser gentian hanya sesuai untuk memotong bahan logam, manakala CO2 laser boleh memotong kedua-dua bahan logam dan bahan bukan logam.
