レーザー切断 は、金属、木材、MDF、合板、アクリル、プラスチック、布地、皮革、紙を加工するための自動熱切断方法です。レーザービームはレーザーソース（共振器）によって生成され、切断ヘッド内のトランスポートファイバーまたはミラーによって伝導され、レンズによって非常に小さな直径に非常に高い出力で焦点が合わせられます。この焦点を合わせたレーザービームは基板の表面に触れ、それを溶かして切断を行います。レーザーソースには、ファイバーレーザーと CO2 レーザー。レーザー切断は非常に多用途です。平らな材料に加えて、チューブやプロファイルもレーザー切断システムで切断できます。
ファイバーレーザー切断機
ファイバー レーザーは、レーザー ゲイン媒体として光ファイバーを使用する固体レーザーであり、ゲイン媒体、ポンプ ソース、および共振空洞で構成されています。ファイバー レーザーは、コアに希土類元素をドープしたアクティブ ファイバーをゲイン媒体として使用します。半導体レーザーは、ポンプ ソースとして使用されます。共振空洞は、通常、ミラー、ファイバー端面、ファイバー ループ ミラー、またはファイバー グレーティングで構成されます。
ファイバーレーザーは、時間領域特性によって、連続ファイバーレーザーとパルスファイバーレーザーに分けられます。共振器の構造によって、線形キャビティ、分布帰還型、リングキャビティ型ファイバーレーザーに分けられます。利得ファイバーとポンピング方法の違いによって、シングルクラッド（コアポンピング）とダブルクラッド（クラッドポンピング）ファイバーレーザーに分けられます。
CO2 レーザー切断機
A CO2 レーザー（二酸化炭素レーザー）は、二酸化炭素、ヘリウム、窒素、場合によっては水素、水蒸気、キセノンなどのガス混合物を増幅媒体として使用するガスレーザーです。レーザーはガス放電によって電気的にポンピングされ、DC電流、AC電流、またはRF範囲で使用できます。窒素分子は放電電流によって準安定状態に励起され、その後、衝突時にエネルギーを伝達します。 CO2 分子。ヘリウムは低エネルギー状態の粒子の数を減らし、発生した熱を除去することができます。
CO2 レーザーは通常 10.6 μm の波長でビームを放射しますが、9 ～ 11 μm 周期 (特に 9.6 μm) にも他の放射線が存在します。
技法
CO2 レーザーはガスを媒体としてレーザービームを生成し、そのビームをミラーを通して伝送します。ファイバーレーザーはダイオードと光ファイバーケーブルを通して伝送され、複数のダイオードが励起されてレーザービームが生成され、その後、ミラーを通してビームを伝送する代わりに、光ファイバーケーブルを通してレーザー切断ヘッドに伝送されます。
波長
CO2 レーザーは二酸化炭素分子から発生する波長10.6μmのガスレーザー光の一種で、ファイバーレーザーは光ファイバー内にYb（イッテルビウム）化合物の結晶を媒体として置き、その結晶にレーザー光を照射することで得られる波長1.08μmの固体レーザーの一種です。2種類のレーザーの物理的特徴が異なるため、切断プロセスも異なります。
光電変換効率
ファイバーレーザー切断機は、完全なソリッドステートデジタルモジュールと単一のファイバーレーザー設計を採用しており、光電変換効率は CO2 レーザー切断。各電源の実際の総利用率は、 CO2 レーザーカッターは約8％です〜10%総利用率は約25％～30%ファイバーレーザー切断システムの総エネルギー消費量は、 CO2 レーザー切断システム、86%以上増加しました。
投資コスト
レーザー切断機の購入にかかる主なコストは、レーザー発生器のブランドと出力、およびコア光学部品によって異なります。 CO2 レーザー カッターの価格は世界中で 2,600 米ドルからで、低出力ファイバー レーザー カッターの価格は 16,800 米ドルから始まり、高出力レーザーの価格は 160,000 米ドルにもなります。
メンテナンス費用
純度が高いため CO2 ガスを使用すると、キャビティが汚染され、定期的な清掃が必要になります。ミラーはメンテナンスと調整が必要なので、定期的なメンテナンスがより複雑になります。しかし、ファイバーレーザー切断機はメンテナンスフリーで、ほこり、振動、衝撃、湿度、温度に対する耐性が高く、過酷な作業環境でも使用できます。
用途
切断する材料によって、レーザー波長に対する光吸収率は異なります。非金属材料（木材、布地、プラスチック、アクリル、紙、皮革など）はファイバーレーザーの吸収率が低く、 CO2 レーザーは金属や非金属材料に対して高い吸収率を持っています。ファイバーレーザーは金属材料の切断にのみ適していますが、 CO2 レーザーは金属材料と非金属材料の両方を切断できます。
