目次：

• レーザー切断の動作原理を理解する

• レーザー切断の特徴

• レーザー切断の適用範囲を拡大

• 中国におけるレーザー切断と初等中等教育

• 中国におけるレーザー切断の未来

工業製造の舞台において、レーザー切断技術は極めて精密な芸術家のような存在であり、その独特の魅力と無限の可能性によって、材料加工に対する私たちの理解を一変させています。今日は、この「現代の職人」の秘密を探り、レーザー切断技術の謎を解き明かしてみましょう。

1. レーザー切断の仕組み：

動作原理の概要：

レーザー切断 技術は現在、光学、機械、コンピュータ制御などの分野のエッセンスを組み合わせた世界最先端の切削技術です。レーザー切断 機械は高出力密度のレーザービームを使用してワークピースを照射し、材料を急速に溶融、気化、またはアブレーションの状態に到達させて、処理の目的を達成します。

動作原理の説明：

この技術の核心は、小型で集光されたレーザービームにあります。レーザービームは光学系を通して集束され、非常に小さな領域にエネルギーを集中させることができます。これにより、照射された材料は極めて短時間で溶融または気化温度まで急速に加熱されます。

レーザービームが移動すると、材料に精密な切断ギャップが形成されます。切断効果を向上させるために、通常は補助ガスを併用し、溶融材料を吹き飛ばして切断プロセスをよりクリーンでスムーズなものにします。

2.レーザー切断の特徴：

高精度：レーザースポットが小さく、エネルギー密度が高く、従来の機械切断に比べて、レーザー切断 レーザーカットは材料表面に触れる必要がなく、機械的なストレスも発生せず、材料の変形も最小限に抑えられます。そのため、レーザーカットの継ぎ目は狭く、完成品は高品質で、高精度という特徴があります。

高効率：レーザー切断は切断速度が速く、高度な自動化が可能です。コンピュータプログラミングにより複雑なパターンの連続切断が可能になり、生産効率が大幅に向上します。

高い柔軟性：レーザー切断はワークピースの形状に制限がなく、無制限のプロファイリングと切断能力を備えています。つまり、単純な部品でも複雑な部品でも、レーザー切断 一度に正確かつ迅速に成形・切断が可能です。

高い適応性：レーザー切断は材料への適応性に優れており、ガラス、セラミックス、PCD複合シート、半導体などの硬脆材料だけでなく、プラスチック、ゴムなどの軟質弾性材料も切断できます。幅広い材料に対応し、一般的な工業材料のほぼすべてをカバーします。

もちろん、上記の利点に加えて、レーザー切断 いくつかの制限もあります：

（１）設備が高価になる。

高出力の重機として、レーザー切断 機械の数は数万から数百万に及びます。

（２）板材の切断には制限がある。

レーザー出力と機器容積の制限により、レーザー切断 中薄板・薄パイプしか切断できず、ワークの厚さが増すと切断速度が大幅に低下します。

3.レーザー切断の適用範囲：

応用分野では、レーザー切断 テクノロジーはあらゆるところに存在します。自動車製造から航空宇宙、エレクトロニクス産業から医療機器、そして私たちの日常生活における金属工芸に至るまで、レーザー切断技術は静かにその陰で役割を果たしており、レーザー加工技術の中でも最も成熟した技術の一つとなっています。テクノロジー。

レーザー切断技術には、気化切断、溶融切断、酸素支援溶融切断、制御破砕切断など、さまざまな応用形態があります。

気化切断：気化切断は、レーザーの作用により直接蒸気に変えて除去できるため、主に紙、布、木材、プラスチックなどの非常に薄い金属材料や非金属材料に使用されます。

溶解切断：ステンレス鋼、アルミニウムなどの厚い金属材料に使用されます。材料はレーザービームによって融点まで加熱され、その後、溶融材料は高速空気流によって除去され、切断が完了します。

酸素アシスト溶解切断：酸素アシスト溶解切断は、レーザーの高エネルギー密度と酸素の化学反応性を組み合わせて、高効率で高品質の材料切断を実現します。

レーザーによって材料を発火温度まで加熱し、高圧酸素などの活性ガスを噴射します。これらの活性ガスは加熱された金属材料と反応して酸化反応を起こし、大量の酸化熱を発生させ、材料に切り込みを形成します。

制御破断切断：制御破断切断は、主に熱によって損傷を受けやすい脆性材料に適しています。主にレーザービームを介して材料の小さな領域を急速に加熱し、大きな熱勾配と材料に深刻な機械的変形をもたらし、材料内部に亀裂を生じさせてから切断します。

4. レーザー切断と初等中等教育：

今日、レーザー切断 機械はもはや上級専門家が操作できる設備ではありません。多くの小中学校では、工学教育、科学技術活動、労働教育、情報技術などの授業に不可欠な設備として、小型・中型のレーザー切断機が設置されています。

の研究レーザー切断 テクノロジーは、小中学生が現代のデジタル処理技術を理解し、2次元および3次元の描画と設計技術を学ぶのに役立つだけでなく、創造性を実現するための重要なスキルを習得し、科学リテラシーを大幅に向上させるのにも役立ちます。

さらに、レーザー切断 教材、機械構造物、各種文化創造作品の設計を実現する技術。

5. レーザー切断の将来：

時代の発展と進歩とともに、レーザー切断 テクノロジーも常に進化しています。

ファイバーレーザーの出現により、レーザー切断 機械の進化により、切断厚さと切断速度が大幅に向上しました。さらに、多軸レーザー切断技術の発展により、レーザー切断は平面だけでなく、三次元空間を自由に移動できるようになり、設計と製造の可能性が広がりました。

将来、レーザー切断 今後、テクノロジーは人工知能やビッグデータといった最先端技術と深く融合し、知能化と自動化のレベルがさらに向上していくことが予測されます。レーザー切断 テクノロジーは精密製造の道をますます前進させ、私たちの産業文明にさらに優れた、より輝かしい一章を切り開いていくでしょう。