Главная -> Технологии -> Параметры лазерной резки -> Длина волны лазерного излучения

Длина волны лазерного излучения

Коэффициент отражения лазерного излучения металлами определяется длиной волны лазерного излучения. Таким образом, металлы лучше отражают инфракрасное излучение с более длинной волной (CO2 лазерное излучение), чем инфракрасное излучение с меньшей длиной волны (Nd:YAG лазерное излучение). Nd:YAG лазерный луч может быть сфокусирован в меньший диаметр чем CO2 лазерный луч, обеспечить лучшую точность, меньшую ширину прореза и низкую шероховатость поверхности.

Поглощение лазерного излучения с различной длиной волны типичными металлами

Величина поглощения длинной инфракрасной волны (10,6 мкм) CO2 лазера определяется электрической проводимостью материала. При комнатной температуре металлы с высокой электрической проводимостью, такие как серебро, золото, медь и алюминий поглощают лишь небольшую часть лазерного излучения и отражают основной поток энергии. Металлы со средней электрической проводимостью, такие как сталь, демонстрируют поглощение примерно 10% лазерного излучения, а диэлектрики, такие как пластики, дерево, кожа и др. демонстрируют превосходное поглощение. С другой стороны, поглощение более короткой инфракрасной волны (1,06 мкм) Nd:YAG лазера, определяется строением кристаллической решетки материала. Для металлов характерна более высокая степень поглощения коротковолнового лазерного излучения по сравнению с CO2 лазерным излучением. Однако диэлектрики практически не поглощают и даже пропускают Nd:YAG лазерное излучение, требуя более мощное излучение для начала процесса ионизации материала и последующего поглощения лазерного излучения. Тем не менее, пригодность лазера для практического применения определяется более чем длиной волны лазерного излучения другими параметрами, такими как максимальная мощность импульса, длительность импульса и фокусируемость луча. Оба луча, генерируемые разными источниками лазерного излучения Nd:YAG и CO2, могут резать многие металлы с высокой начальной отражательной способностью за счет достаточной плотности мощности сфокусированного луча.

Металлы с высокой отражающей способностью, для генерированного CO2 лазерного луча, лучше поглощают излучение в нагретом состоянии чем при комнатной температуре. После начала резки лазерное излучение сильно поглощается пленкой расплава, как черным телом. Отражение лазерного излучения от расплавленной поверхности зависит от угла падения лазерного луча, плоскости поляризации лазерного излучения и отражающих свойств расплава. Нагрев металла увеличивает коэффициент поглощения. Однако это не распространяется на не содержащие железо металлы с высокой отражательной способностью, такие как медь и алюминий, потому что эти металлы объединяют в себе высокую отражательную способность и высокую теплопроводность, которые снижают эффективность лазерной резки.