Kakšen je postopek laserskega rezanja kovine?

Lasersko rezanjeje natančna in učinkovita metoda za rezanje kovin in drugih materialov z uporabo visoko zmogljivega laserja. Postopek se zaradi svoje natančnosti, hitrosti in zmožnosti ustvarjanja zapletenih modelov pogosto uporablja v različnih panogah, vključno s proizvodnjo, avtomobilsko industrijo, vesoljstvom in obdelavo kovin. V tem priročniku bomo razčlenili, kako deluje lasersko rezanje, ključne komponente, ki so vključene, in vrste laserskega rezanja.

1. Kaj je lasersko rezanje?

Lasersko rezanje je postopek, ki uporablja usmerjen svetlobni žarek (laser) za rezanje ali graviranje materialov, kot so kovine, plastika in les. Laserski žarek stopi, zažge ali upari material, za seboj pa ostane čist, visokokakovosten rez z minimalnimi odpadki.

2. Ključne komponente laserskega rezanja

- Laserski vir: Laserski žarek izvira iz laserskega generatorja (CO2, laserji z vlakni ali Nd:YAG se običajno uporabljajo za rezanje kovin). Laser se ojača in usmeri proti rezalnemu materialu.

- Fokusirna leča: leča ali vrsta leč fokusira laserski žarek na majhno točko, s čimer se poveča njegova intenzivnost na točki stika z materialom.

- Rezalna glava: Rezalna glava usmerja laserski žarek na material. Premika se po programirani poti, ki jo nadzira CNC (računalniško numerično krmiljenje) ali drugi sistemi za vodenje.

- Pomožni plin: Plin, kot je kisik, dušik ali zrak, se pogosto vpihuje skozi šobo za pomoč pri rezanju, pomaga odstraniti staljeni material in izboljša kakovost reza.

- Podlaga materiala: Kovina je postavljena na stabilno podlago ali mizo, ki podpira material med postopkom rezanja.

3. Postopek laserskega rezanja

Postopek laserskega rezanja lahko razdelimo na naslednje korake:

1. korak: Oblikovanje in programiranje

- Oblikovanje CAD: Prvi korak je ustvariti načrt za del ali komponento, ki jo je treba rezati. To se naredi s programsko opremo CAD (računalniško podprto načrtovanje). Dizajn se pretvori v format, ki ga lahko bere stroj za lasersko rezanje, običajno v vektorsko datoteko.

- CNC programiranje: Dizajn se naloži v CNC sistem, ki krmili laserski rezalni stroj. Zasnovo prevede v navodila za rezanje in vodi laser, kako in kje rezati.

2. korak: Priprava materiala

- Kovinska pločevina ali material, ki ga želite rezati, se položi na posteljo stroja. Običajne kovine, ki se uporabljajo pri laserskem rezanju, vključujejo jeklo, nerjavno jeklo, aluminij, medenino in baker.

3. korak: Lasersko rezanje

- Generiranje žarka: laserski vir ustvari visokoenergetski žarek svetlobe, ki se nato fokusira skozi leče, da ustvari močno toplotno točko.

- Segrevanje materiala: Ko fokusirani laserski žarek zadene kovino, se energija absorbira, kar povzroči, da se material hitro segreje in stopi, zgori ali izhlapi.

- Pomožni plin: Pomožni plin (kot je kisik ali dušik) je usmerjen na območje rezanja skozi šobo. Pomaga odstraniti staljeno kovino in umazanijo ter hladi material in izboljša hitrost in natančnost rezanja.

 - Kisik se pogosto uporablja za rezanje mehkega jekla, saj reagira s kovino, da proizvede toploto in pospeši postopek rezanja.

 - Dušik se uporablja za materiale, kot je nerjavno jeklo, da se prepreči oksidacija in zagotovi čist rob.

- Lasersko premikanje: CNC-krmiljena laserska rezalna glava se premika po programirani poti, ki sledi načrtu. Hitrost, moč in žariščna točka laserja se prilagodijo glede na material in debelino kovine, ki jo režete.

4. korak: Hlajenje in končna obdelava

- Ko laser reže skozi material, staljeno ali uparjeno kovino odpihne pomožni plin, pri čemer ostane čist, gladek rez.

- Ko je rez končan, se lahko robovi zgladijo ali odstranijo robovi, odvisno od želene končne obdelave.

- Morebitni ostanki odpadne kovine ali odpadnega materiala so minimalni zaradi natančnosti laserja.

4. Vrste laserskega rezanja kovin

Glede na material in uporabo obstaja več metod laserskega rezanja:

A. Vaporizacijsko rezanje

- Laserski žarek segreje material do vrelišča, kar povzroči njegovo uparjanje. Ta metoda je primerna za materiale, kot sta les ali plastika, lahko pa se uporablja tudi za tanke kovine.

B. Rezanje s taljenjem in pihanjem (fuzijsko rezanje)

- Material se segreva, dokler se ne stopi, in visokotlačni plin (pogosto dušik) odpihne staljeno kovino iz reza. Ta metoda je običajna za rezanje kovin, kot sta nerjavno jeklo in aluminij.

C. Reaktivno rezanje (plamensko rezanje)

- Znana tudi kot lasersko rezanje s pomočjo kisika, je ta metoda podobna rezanju s kisikom. V območje rezanja se vpihuje kisik, kovina pa reagira s kisikom, pri čemer proizvaja dodatno toploto in pospeši postopek rezanja. To se pogosto uporablja za rezanje debelega jekla.

D. Razpoke zaradi toplotne napetosti

- Nekatere krhke materiale, kot je steklo, je mogoče rezati z nadzorovano toplotno obremenitvijo. Laser povzroča lokalno segrevanje in ko se material ohlaja, poči vzdolž rezalne poti.

5. Prednosti laserskega rezanja kovine

- Visoka natančnost: Lasersko rezanje lahko ustvari izjemno natančne reze z ozkimi tolerancami, zaradi česar je idealno za zapletene modele.

- Čisti rezi: laser ustvari gladke, čiste robove, kar pogosto odpravlja potrebo po sekundarni končni obdelavi.

- Vsestranski: Lasersko rezanje deluje na širokem razponu kovin in debelin, od tankih listov do debelejših plošč.

- Zmanjšana količina odpadkov: Lasersko rezanje je zelo učinkovito in zmanjšuje materialne odpadke v primerjavi z drugimi metodami rezanja.

- Hitrost: ponuja višje hitrosti rezanja, zlasti pri rezanju tanjših kovin, v primerjavi s tradicionalnimi metodami, kot je mehansko rezanje.

6. Uporaba laserskega rezanja kovin

Lasersko rezanje se uporablja v različnih panogah, vključno z:

- Avtomobilizem: Za rezanje kovinskih delov, kot so komponente šasije in deli motorja.

- Aerospace: za ustvarjanje natančnih komponent za letala in vesoljska plovila.

- Proizvodnja: Za izdelavo kovin po meri, vključno z nosilci, ohišji in deli iz pločevine.

- Izdelava nakita: Za podrobne kovinske modele in vzorce.

- Konstrukcija: Rezanje jeklenih nosilcev, plošč in oblog.

Zaključek

Lasersko rezanje kovine je zelo učinkovit in natančen postopek, ki zagotavlja vrhunsko natančnost, hitrost in prilagodljivost v številnih panogah. Ne glede na to, ali režete tanko pločevino ali debele jeklene plošče, lahko prava laserska rezalna metoda in oprema znatno izboljšata produktivnost in zmanjšata materialne odpadke. Razumevanje postopka zagotavlja boljši nadzor kakovosti in pomaga pri izbiri najprimernejše vrste laserskega rezanja za specifične potrebe obdelave kovin.

Dongguan Fu Cheng Xin Communication Technology Co., Ltd. je zavezan razvoju, proizvodnji, montaži in dobaviteljem strojne opreme na enem mestu. Dobrodošli, da nam pošljete povpraševanje na Lei.wang@dgfcd.com.cn.