Лазерне різання ...
05 / 12 / 2019

Лазерне різання ...

Лазерне різання - це технологія різання матеріалів лазером високої потужності, який зазвичай використовується в промислових виробничих лініях. Сфокусований лазерний промінь, як правило, керується комп'ютером з ЧПУ, забезпечує високу концентрацію енергії та дозволяє різати майже всі групи матеріалів, незалежно від їх термофізичних властивостей.

Під час процесу різання матеріал, який потрібно різати, плавиться під впливом лазерного променя, запалюється, випаровується або видувається потоком газу. Це дозволяє робити точні надрізи з мінімальною тепловою зоною впливу. Лазерне різання характеризується відсутністю механічних впливів на оброблюваний матеріал, мінімальні деформації виникають як тимчасово в процесі різання, так і після повного охолодження. В результаті лазерне різання однаково легко деформуються і нежорстких заготовок та деталей може бути виконано з високою точністю. Величезна потужність лазерного випромінювання забезпечує значну продуктивність робочого процесу при одночасно гідному стані різаних поверхонь. Точне та просте управління лазерним випромінюванням дозволяє лазерне різання по складному контуру плоских і об'ємних деталей і заготовок з високим ступенем автоматизації процесу.

Процес

Для лазерного різання металів застосовуються технічні системи на основі твердотільних, волоконних та газових CO2 лазерів, які працюють як в періодичному, так і в безперервному режимах випромінювання. Промислове використання газового лазерного різання зростає з року в рік, але цей процес не може повністю замінити традиційні методи розділення металу. Порівняно з багатьма обладнаннями, які використовуються у виробництві, вартість обладнання для лазерного різання все ще висока. Хоча останнім часом спостерігається тенденція до зниження витрат. У зв'язку з цим процес лазерного різання стає ефективним лише тоді, коли є розумний вибір застосування або коли використання звичайних методів громіздко або неможливо.

Переваги

Лазерне різання проводиться спаленням заготовок лазерним променем. Ця методика пропонує багато очевидних переваг перед багатьма іншими способами різання:

Оброблені матеріали

Для лазерного різання придатні всі сталі всіх станів, алюміній та його сплави, а також інші кольорові метали. Поширені листи таких металів:

Сталь від 0,2 мм до 30 мм
Нержавіюча сталь від 0,2 мм до 40 мм
Алюмінієві сплави від 0,2 мм до 25 мм
Латунь 0,2 мм до 12,5 мм
Мідь від 0,2 мм до 16 мм

Для різних матеріалів використовуються різні типи лазерів.

Метали з низькою теплопровідністю найкраще працюють, оскільки енергія лазера сконцентрується в мінімальному об'ємі металу. І навпаки, при лазерному різанні металевих сплавів з високою теплопровідністю можуть виникати задирки. Багато неметалів, таких як деревина, також можна обробити.

прохолодний

Лазер та його оптика (включаючи фокусуючі лінзи) повинні бути охолоджені. Залежно від розміру та конфігурації системи, надлишки тепла можуть відводитися теплоносіями або повітродувками. Вода, яка часто використовується в якості теплоносія, зазвичай циркулює через теплообмінник або охолоджуючий агрегат.

вхід

Ефективність промислових лазерів може варіюватися між 3% і 65%. Споживання енергії та ефективність роботи залежать від вихідної потужності лазера, його робочих параметрів та придатності лазера для певної роботи. При визначенні доцільності використання того чи іншого лазерного типу враховуються вартість лазера у зв’язку з його обладнанням та витрати на утримання та обслуговування лазера. У 10 роки 21. Століття, експлуатаційні витрати волокна волокна приблизно вдвічі менше експлуатаційних витрат лазера вуглекислого газу. Потужність, необхідна для різання, залежить від типу матеріалу, його товщини, середовища обробки та швидкості обробки.

Лазерне різання відбувається шляхом спалювання листів лазерним променем. Стиснений сфокусований світловий промінь пропонує високу енергетичну концентрацію і дозволяє переробляти майже всі матеріали - метал, пластик, дерево - теплофізичні властивості мають другорядне значення.

Лазерне різання в деталях

Лазерне різання - це основний спосіб обробки металу, який характеризується надзвичайно високою точністю та чудовими характеристиками. Верстати для лазерного різання зробили революцію у світі металообробки, зробивши процес спрощення складних металевих конструкцій більш простим, швидшим та доступним. В даний час цей тип різання постійно витісняє інші види металообробки.

Лазерне різання металу - це унікальний спосіб отримати необхідну конфігурацію виробу для всіх тиражів з низькою вартістю. Цей процес не вимагає виготовлення дорогих форм і конфігурація виробів визначена в програмі і може бути негайно відредагована в будь-який час. Завдяки лазерному різанню виробничі компанії мають унікальну можливість швидко виготовити необхідну продукцію та внести необхідні виправлення.

Суть лазерного різання

Лазерне різання металу, як випливає з назви, здійснюється лазерним променем, який виробляється за допомогою спеціальної системи. Властивості такого променя дозволяють йому зосередитися на поверхні невеликої площі, генеруючи енергію, що характеризується високою щільністю. Це призводить до активного руйнування кожного матеріалу (плавлення, спалення, випаровування тощо).

Наприклад, за допомогою лазерного обладнання або машин для лазерного різання ви можете сконцентрувати енергію при щільності ватт 108 на квадратний сантиметр на поверхні заготовки. Щоб зрозуміти, як досягти такого ефекту, потрібно знати, якими властивостями володіє лазерний промінь:


+ На відміну від світлових хвиль лазерний промінь відрізняється сталістю довжини хвилі та частотою (монохроматичністю), що дає змогу фокусувати його на будь-якій поверхні звичайними оптичними лінзами.
+ Винятково висока спрямованість лазерного променя і низький кут розбіжності. Завдяки цій властивості лазерні фокусуючі пристрої можуть видавати промінь з величезним фокусуючим ефектом.
+ Лазерний промінь має ще одну дуже важливу консистенцію - узгодженість. Це означає, що багато хвильові процеси, що відбуваються в такому промені, повністю узгоджуються і резонують один з одним, що іноді збільшує загальну потужність випромінювання.

Коли світловий промінь наноситься на металеву поверхню, відбувається швидке нагрівання та подальше плавлення ділянки, що підлягає обробці. Кілька факторів сприяють швидкому поширенню розплавленої зони вглиб заготовки, включаючи теплопровідність самого матеріалу. Подальше потрапляння поверхні виробу на лазерний промінь призводить до того, що температура в зоні контакту досягає температури кипіння і починає випаровувати оброблюваний матеріал.


Використання кисню в якості допоміжного газу при лазерному різанні дозволяє одночасно вирішити такі важливі завдання, як:

de German
X