Типы лазеров, применяемых для резки материалов - «Строительство»

В настоящее время без лазерных технологий все труднее представить окружающую действительность. Они используются для прожига дисков, в медицине и других сферах. Не удивительно, что такие технологии широко применяются и для обработки материалов в промышленности. При этом для порезки заготовки используются различные типы лазеров. Лазер, чаще всего, включает три основных конструктивных элемента: механизм или систему накачки, которые обеспечивают функции источника энергии; рабочее (активное) тело, которое подвергаю «накачке» для того, чтобы привести его к состоянию вынужденного излучения; система зеркал или оптический резонатор, которые обеспечивают усиление вынужденного излучения, исходящего от активного тела.

Резка лазером на станке высокой точности обычно осуществляется с применением следующих типов лазеров: газовые, твердотельные, газодинамические и щелевые.

Осветительная камера твердотельного лазера содержит лампу накачки, а также активное тело, которое представляет собой стержень из неодимового стекла,алюмо-иттриевого граната или рубина. Лампа накачки производит мощные световые вспышки, необходимые для возбуждения активного тела. Лазерный луч в результате многократного отражения в активном теле усиливается и через зеркало попадает на заготовку для резания. Мощность подобных устройств относительно невелика.

В газовом лазере активным телом служит смесь газов, чаще всего азота, гелия и углекислого газа. В лазере с продольной прокачкой смесь газов поступает из баллонов и с помощью насоса прокачивается через газоразрядную трубку. Для возбуждения газа служит электрический разряд, возникающий между электродами, которые подключены к источнику питания. На торцах трубки расположены полупрозрачное и отражающее зеркала.

Весьма эффективными являются щелевые CO2-лазеры, которые имеют еще меньшие размеры, и более высокую мощность излучения. Режим излучения – непрерывный или частотно-импульсных.

Наиболее мощными лазерами являются газодинамические. В низ газ нагревается до температур 1000–3000 К и со сверхзвуковой скоростью движется через сопло Лаваля, адиабатически расширяясь и охлаждаясь в зоне оптического резонатора. В процессе охлаждения возбужденных молекул газа испускается когерентное излучение. Накачку лазера осуществляют вспомогательным лазером либо другим источником энергии.

Углекислотные лазеры универсальны и применяются как для обработки неметаллов, так и для раскроя сплавов и металлов, в том числе и стальных листов с характеристиками, указанными на сайте http://www.psmetall.com/metalloprokat/rulonnaya-stal/.

Твердотельные лазеры нецелесообразно применять для обработки неметаллов, так как такие материалы, например, оргстекло частично или полностью прозрачны для излучения, имеющего длину волны около 1 мкм.