Lasersko rezanje je skoraj najnaprednejši postopek rezanja na svetu. Reže lahko večino kovinskih in nekovinskih materialov in se lahko uporablja v številnih panogah. Ima prednosti natančne izdelave, prilagodljivega rezanja, obdelave posebnih oblik, enkratnega oblikovanja, visoke hitrosti, visoke učinkovitosti in lahko reši številne težave, ki jih ni mogoče rešiti s konvencionalnimi metodami. Ta članek bo govoril o tem stroju z vami.
Lasersko rezanje je postopek, pri katerem laserski žarek, ki ga oddaja laserski generator, izostri leča, da nastane majhna visokoenergijska točka v žarišču, tako da se točka lahko izostri na ustreznem mestu materiala, ki ga absorbira material, ki se hitro upari, stopi, odstrani ali doseže točko vžiga, staljeni odpadki pa se odpihnejo s pomožnimi plini pod visokim pritiskom (vključno z ogljikovim dioksidom, kisikom, dušikom itd.). Lasersko glavo poganja programabilni servo motor, rezalna glava pa se premika po vnaprej določeni poti z žarkom, ki se premika po materialu, tako da reže obdelovance različnih oblik.
Svetloba je rdeča, oranžna, rumena in zelena, ki jo predmeti lahko absorbirajo ali odbijajo; Laser je tudi svetloba, ki bo pokazala različne lastnosti glede na različne valovne dolžine. Ojačevalni medij laserskega generatorja (to je medij, ki lahko pretvori električno energijo v laser) določa lasersko valovno dolžino, izhodno moč in področje uporabe. Ojačevalni medij laserja lahko razdelimo na plin, tekočino in trdno snov. Reprezentativni plin je plinski laser CO2; Reprezentativne trdne snovi vključujejo laser z vlakni, laser YAG, ruby laser, polprevodniški laser itd.; Tekoči laserji uporabljajo nekatere tekočine (običajno organska topila, kot so barvila) kot delovni medij za ustvarjanje laserjev in oddajanje laserjev.
Različni materiali rezalnih predmetov lahko absorbirajo različne valovne dolžine laserja, zato je treba prilagoditi ustrezne laserske generatorje. V avtomobilski industriji se trenutno najpogosteje uporablja optični laserski generator.
Metode laserskega rezanja vključujejo predvsem rezanje s taljenjem, rezanje z oksidacijo, rezanje z uparjanjem, rezanje z vodenim lomljenjem itd. Pri izbiri metod rezanja je treba upoštevati njihove značilnosti, materiale plošč in včasih oblike rezanja. Lasersko uparjevalno rezanje zahteva več toplote kot taljenje in je primerno za rezanje izjemno tankih kovinskih materialov in nekovinskih materialov. Rezanje z lasersko oksidacijo je hitrejše s pomočjo reakcijske toplote kisika in kovine, kakovost rezanja pa je relativno slaba, kar je primerno za rezanje debelih plošč. Lasersko talilno rezanje se pogosto uporablja v avtomobilski industriji in industriji pločevine zaradi uporabe zaščitnega plina za preprečevanje brizganja žlindre, gladkega rezalnega šiva in dobre kakovosti rezanja. Poleg tega lahko z rezanjem s taljenjem in rezanjem z uplinjanjem dobimo rezalni šiv brez oksidacije, kar je zelo pomembno za rezanje s posebnimi zahtevami.
Tehnološki postopek laserskega razreza je relativno enostaven. Pot laserskega rezanja in program parametrov sta vnaprej nastavljena glede na različne izdelke. Na splošno se najprej izrežejo luknje, nato se odrežejo robovi. Proizvodnja razreza se lahko izvede neposredno po tem, ko prvi kos prestane zagon. Ni pa lahko rezati najbolj kakovostnih izdelkov. Tesno je povezan z rezanjem materialov, laserskim načinom, močjo, hitrostjo rezanja, tlakom pomožnega plina itd.
Laser ima na splošno tri načine delovanja: neprekinjen način, način modulacije in pulzni način.
V neprekinjenem načinu je izhodna moč laserja konstantna, zaradi česar je toplota, ki vstopa v ploščo, bolj enakomerna. Na splošno je primeren za hitro rezanje. Po eni strani lahko izboljša delovno učinkovitost, po drugi strani pa se je treba izogniti tudi malignim spremembam toplotno prizadetega območja, ki jih povzroča koncentracija toplote.
Laserska moč modulacijskega načina je funkcija hitrosti rezanja. Lahko ohranja toploto, ki vstopa v pločevino, na relativno nizki ravni z omejevanjem moči na vsaki točki, da prepreči opekline na robu rezalnega šiva. Zaradi zapletenega upravljanja ni zelo učinkovit in ga je mogoče uporabiti le v kratkem času.
Čeprav lahko pulzni način razdelimo na tri primere, gre pravzaprav samo za razliko v trdnosti in se pogosto izbere glede na značilnosti materialov in natančnost konstrukcij.
Laser pogosto deluje v neprekinjenem načinu. Da bi dosegli najboljšo kakovost rezanja, je treba prilagoditi podajalno hitrost za dani material, kot so pospešek, pojemek in zamik pri obračanju. Zato v načinu neprekinjenega izhoda zmanjšanje moči ni dovolj, zato je treba moč laserja prilagoditi s spreminjanjem impulza.
Plin, ki se uporablja za opremo za lasersko rezanje, vključuje laserski delovni plin, zaščitni plin in pomožni plin.
Dušik se običajno uporablja za rezanje nerjavečega jekla in nekaterih jekel visoke trdnosti, ki se uporablja za preprečevanje oksidacijske reakcije in odpihovanje staljenih materialov. Čistost dušika mora biti visoka. Za nerjavno jeklo s premerom nad 8 mm je na splošno zahtevana čistost 99,999 odstotka. Kisik je primeren za rezanje debele plošče, rezanje z visoko hitrostjo in rezanje izjemno tanke plošče. Zrak je primeren za rezanje aluminijastih, nekovinskih in pocinkanih jeklenih plošč. Do določene mere lahko zmanjša oksidni film in prihrani stroške. Kar zadeva stroške, je kisik, ki se uporablja za rezanje ogljikovega jekla, relativno poceni, količina dušika, ki se uporablja za rezanje ogljikovega jekla, pa je velika. Čim debelejše je nerjavno jeklo, večja kot je vsebnost in čistost dušika, višji so stroški. Trenutno so stroški zmanjševanja dušika visoke čistosti približno 35-40CNY/h, kar je višje kot pri kisiku, približno 10-15CNY/h.
Največja hitrost laserskega rezanja lahko doseže 40 m/min, dejanska obdelava pa je običajno le 1/3 - 1/2 največje hitrosti. Kajti višja kot je hitrost, nižja je dinamična natančnost servo mehanizma, kar neposredno vpliva na kakovost rezanja. Pri rezanju okroglih lukenj je večja kot je rezalna hitrost, manjši je premer luknje in slabša je okroglost. Največjo rezalno hitrost je mogoče uporabiti samo za izboljšanje učinkovitosti pri dolgem ravnem rezanju. V dejanskem procesu rezanja je treba prilagoditi moč laserja, zračni tlak in druge ustrezne parametre, da se doseže optimalna hitrost rezanja, primerna za izdelek glede na material, debelino in ustrezne tehnične zahteve izdelka.
Glede na različne zahteve izdelka je treba nenehno prilagajati parametre v različnih delovnih pogojih, da dosežemo najboljše procesne parametre. Nazivna natančnost pozicioniranja, ki jo je mogoče doseči z laserskim rezanjem, je {{0}}.08 mm, ponavljajoča se natančnost pozicioniranja pa 0,03 mm. Pravzaprav je najmanjša toleranca, ki jo je mogoče doseči: zaslonka ± 0,05 mm, lokacija luknje ± 0,2 mm.
Različni materiali in različne debeline zahtevajo različno talilno energijo, različna pa je tudi potrebna izhodna moč laserja. Med proizvodnjo je treba uravnotežiti proizvodno hitrost in kakovost, izbrati in nastaviti primerno izhodno moč in rezalno hitrost, poskrbeti, da je v rezalnem območju ustrezna energija, materiali pa se lahko pravočasno učinkovito stopijo in odpihnejo.
Učinkovitost laserja za pretvorbo električne energije v lasersko energijo je približno 30 odstotkov ~ 35 odstotkov, izhodna moč je 1500 W, vhodna moč pa približno 4285 W ~ 5000 W. Realna vhodna poraba energije je veliko večja od nazivne izhodne moči. Poleg tega se v skladu z načelom varčevanja z energijo druge energije pretvarjajo v toplotno energijo za oddajanje, zato mora biti laser opremljen s hladilnikom za hlajenje.
O HGTECH: HGTECH je pionir in vodja laserske industrijske uporabe na Kitajskem ter avtoritativni ponudnik globalnih rešitev laserske obdelave. Celovito smo uredili lasersko inteligentno opremo, proizvodne linije za merjenje in avtomatizacijo ter gradnjo pametne tovarne, da zagotovimo celovite rešitve za inteligentno proizvodnjo.
