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什么样的激光适合切割木材?

  2020-08-13         Chris         8505

木材切割一般是用锯片切割,但会产生大量的锯末和噪音污染。使用激光切割木材,不仅可以降低噪音,还可以减少木屑颗粒的产生,减少对人体的伤害
 木材切割一般是用锯片切割,但会产生大量的锯末和噪音污染。使用激光切割木材不仅可以降低噪音,还可以减少木屑颗粒的产生,减少对人体的伤害。激光切割的木材也比常规切割的木材具有更好的横截面质量,在切割表面有粗糙、撕裂或绒毛状的木纹不明显,但有一层薄的碳化层。



激光怎样切割木头
激光切割木材有两种基本方式:瞬间气化和燃烧。激光切割木材的方式取决于木材在激光切割过程中所吸收的功率密度。瞬间气化是一种理想的木材切割方式。木材在聚焦激光束的照射下蒸发,形成一个狭缝。气化切割的特点是切割速度快,在未切割的基体上传热少,型材无碳化,只有轻微的暗色和上光。燃烧切割方式主要是由于光束功率密度低,切割速度慢,割缝宽,切割厚度大,有烟味和焦炭味。燃烧方式下切割单元材料能耗高于气化方式,刃口碳化。然而,在实际的木材切割过程中,气化基本上是伴随着燃烧的,因为气化虽然具有效率高的优点,但需要较高的功率密度才能实现。但在实际激光辐照过程中,由于受激光输出功率和束流方式的影响,材料光表面某些区域的束流功率密度始终低于气化所需的功率密度值,因此会发生少量燃烧。此外,激光切割木材还需要一个与光束同轴的辅助气流,通常是低压惰性气体或空气。



什么样的激光可以成功切割木材?
激光木材切割一般采用CO2激光器,其波长为10.6 m。然而,CO2激光器的光电转化率较低(仅5% ~ 10%),能耗较大。激光需要频繁换气,维护费用高。外部光路复杂,安装、调试和维护困难。因此,CO2激光器在实际的工业生产和应用中有很大的局限性,其应用越来越少。
普通的光纤激光器(波长1 m)切割金属板材已经变得非常普遍,那么这种光纤激光器可以用于切割木材吗?如果是波长为1米的掺铒光纤激光器,答案是:很难。这是因为木材对1 m波长激光的吸收相对较低,不易形成接缝。
应选用新型的“铥”元件光纤激光器。在光纤内掺铥元素后,激光器的波长为2 m。木材,特别是木材中的水分,吸收更多的水比通常1米波长的激光。

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