單模光纖激光切割工藝優勢

高亮度、高功率固體(ti) 激光源，如光纖激光器，展現了它們(men) 在未來金屬切割應用中的潛力。IPU前身為(wei) 丹麥產(chan) 品發展學會(hui) ，即InstituteforProductDevelopment，有一個(ge) 研發的新概念采用了單模光纖激光器進行激光切割，已開始在DOEFLAC和ROBOCUT兩(liang) 個(ge) 項目中得以應用，並與(yu) 許多其它項目夥(huo) 伴開展合作。

　　最初的實驗測試表明，這種新的加工方式有潛力超越先進的光纖激光切割和CO2激光切割，比後兩(liang) 種激光切割技術的加工速度更快、效果更好，而且更便宜。預計，兩(liang) 個(ge) 項目完成之後，這種切割技術將日益成熟並達到一定水平，可依照通常的商業(ye) 條件用於(yu) 製造出產(chan) 品並銷售。

　　定製光束形狀

　　這些項目基於(yu) 一個(ge) 原則，即：與(yu) 使用單束圓形激光束的傳(chuan) 統激光切割相比，新的切割工藝采用了複雜的激光光束形狀。利用大功率單模光纖激光器獨特的聚焦特性，產(chan) 生複雜的光束形狀，並使之有可能從(cong) 整體(ti) 激光能量中分出一部分，以便創建一個(ge) “匙孔”，用於(yu) 激光焊接或激光切割應用中。其餘(yu) 的能量將分配到熔體(ti) ；在此之前，主光束用來創建一個(ge) 適當的高蒸汽壓力分布在熔融材料表麵。這使得它可以將局部壓力施加在切口流出的熔體(ti) 上，這遠遠超過了在激光切割中常用的同軸氣體(ti) 噴射的壓力。結果是，切口非常狹窄。新工藝極具潛力，在較大的切割速度範圍內(nei) 不會(hui) 產(chan) 生毛邊，而且在狹窄的輪廓切割中也能進行高速切削，產(chan) 生高質量的切口。

　　幾種切割方式

　　而且，通過正確地定製激光光束形狀（添加“蓋”形的光束形狀），即使沒有使用切割輔助氣體(ti) ，熔融流體(ti) 也會(hui) 沿著入射激光束相反的方向流出切口。因此一個(ge) 單通道遠程切割技術被開發出來，這種技術具有明確的應用前景，比先進的遠程激光切割能更有效地從(cong) 切口處去除熔融物。

　　光束整形

　　這種激光切割技術的核心是光束整形，可以通過不同方式實現，例如：設計一個(ge) 配有單模光纖激光器的係統。通過光束組合結構——而不是把所有的單模傳(chuan) 輸光束匯入一條大的傳(chuan) 輸光纖中，就能將這些光束傳(chuan) 輸到切割頭，正如用於(yu) 大功率多模光纖激光器配置。

　　應用一個(ge) 單模光纖激光源。采用一種先進的光學係統與(yu) 一個(ge) 特別設計的人工全息圖（也稱為(wei) 衍射光學器件），將輸入激光束轉換為(wei) 輻射模式，以便優(you) 化給定的激光切割工藝。由於(yu) 光束模式是非對稱的，衍射光學器件必須根據實際切割方向轉動。 

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