Szczegółowa analiza procesu cięcia laserowego i jego zalet | Janee Precision Hardware

Szczegółowa analiza procesu cięcia laserowego i jego zalet | Janee Precision Hardware

Szczegółowa analiza procesu cięcia laserowego i jego zalet | Janee Precision Hardware

27 lutego 2024

Czym jest cięcie laserowe?
Cięcie laserowe to proces stosowany do cięcia zarówno metalowych, jak i niemetalowych materiałów o różnej grubości. Promień laserowy, prowadzony, kształtowany i skupiony, jest kluczem do cięcia materiału. Gdy wiązka laserowa trafia w obrabiany przedmiot, materiał nagrzewa się do stopnia lub odparowania. Moc lasera koncentrowana jest na punkcie zwykle mniejszym niż pół milimetra średnicy. Jeśli ilość ciepła w tym momencie przekroczy stratę ciepła przez przewodnictwo cieplne, wiązka lasera całkowicie przenika przez materiał, rozpoczynając proces cięcia. W przeciwieństwie do innych metod, cięcie laserowe nie wymaga stosowania znacznych sił zewnętrznych na blachę, ponieważ laser działa bez kontaktu. Dzięki temu narzędzie nie ulega zużyciu i przedmiot pozostaje wolny od odkształceń lub uszkodzeń.



Zalety cięcia laserowego:

Zróżnicowane materiały


Dostępnych jest wiele wariantów fragmentów Lorem Ipsum, ale większość z nich została zmieniona w jakiejś formie, przez włożony humor lub losowe słowa, które nie wyglądają nawet trochę wiarygodnie. Jeśli zamierzasz użyć fragmentu Lorem Ipsum, musisz upewnić się, że nie ma nic niezręcznie ukrytego w środku tekstu. Wszystkie generatory Lorem Ipsum w Internecie mają tendencję do powtarzania wcześniej zdefiniowanych fragmentów w razie potrzeby, co czyni go pierwszym prawdziwym generatorem w Internecie. Wykorzystuje słownik ponad 200 łacińskich słów, połączony z kilkoma modelowymi strukturami zdaniowymi, aby stworzyć Lorem Ipsum, który wygląda rozsądnie. Wygenerowany Lorem Ipsum jest więc zawsze wolny od powtarzania, wtrysku humoru czy słów niecharakterystycznych itp.

Czytaj więcej

Swoboda konturu


Dzięki zastosowaniu skupionej wiązki laserowej ogrzewanie się tylko lokalnego obszaru materiału, a pozostała część obrabianego przedmiotu nosi minimalne lub zerowe obciążenie termiczne. W rezultacie szczelina cięcia jest niemal tak szeroka jak sama belka, co pozwala na gładkie i bezzadziorne cięcie bardzo skomplikowanych i szczegółowych konturów. W większości przypadków czasochłonne przetwarzanie nie jest już wymagane. Dzięki swojej elastyczności, ta metoda cięcia jest często stosowana w produkcji małomasowej, wielogatunkowej oraz prototypowej.

Czytaj więcej

140x140

 

Używając ultra-krótkich impulsów do uzyskania wysokiej jakości krawędzi tnącej.


Lasery ultrakrótkoimpulsowe mogą szybko odparować niemal każdy materiał, unikając znaczących efektów cieplnych, dzięki czemu można uzyskać wysokiej jakości krawędzie tnące bez wyrzutu stopienia. Dlatego ten typ lasera jest szczególnie odpowiedni do produkcji wyrobów z drobnych metali, takich jak stenty w dziedzinie technologii medycznej. W branży wyświetlaczy lasery ultra-krótkich impulsów mogą być używane do cięcia chemicznie wzmocnionego szkła.

Czytaj więcej


Proces cięcia laserowego:
Oddziaływanie między skupioną wiązką laserową a obrabianym elementem jest podstawą cięcia laserowego. Aby wykonać ten proces bezpiecznie i precyzyjnie, należy wykorzystać różnorodne komponenty i materiały pomocnicze nad wiązką laserową i wokół niej, jak pokazano na poniższym diagramie.

1. Soczewka skupiająca się: Soczewka i reflektor optyczny skupiają wiązkę lasera w pozycji przetwarzania.
2. Promień laserowy: Wiązka laserowa uderza w obrabiany przedmiot, podgrzewając go aż do stopienia lub wyparowania.
3. Gaz tnący: Powstały stopiony materiał jest wyrzucany z przecięcia przez gaz tnący, który płynie współosiowo z wiązką lasera z dyszy.
4. Rowek tnący: Podczas cięcia laserowego na krawędzi cięcia tworzy się typowy wzór rowka. Gdy prędkość cięcia jest wolna, te rowki są niemal równoległe do przedłużenia wiązki laserowej.
5. Materiał stopiony: Wiązka laserowa, w formie lasera wiązkowego, jest kierowana wzdłuż konturu, topiąc lokalny materiał.
6. Wstępnie wycięty ślad: Wycięcie na obrabianym materiale jest ledwie szersze niż skupiona wiązka laserowa.
7. Dysza: Wiązka lasera i gaz tnący są kierowane na obrabiany przedmiot przez dyszę tnącą.
8. Kierunek cięcia: Cięcie odbywa się poprzez przesunięcie głowicy tnącej lub obrabianego elementu w określonym kierunku.
 

Kompleksowy przegląd wszystkich metod cięcia laserowego:

laser

Cięcie płomieniowe

W wielu przypadkach laser jest idealnym uniwersalnym narzędziem do cięcia zarówno metalowych, jak i niemetalowych. Promień lasera może szybko i elastycznie ciąć niemal każdy kontur – bez względu na to, jak złożony czy złożony kształt czy cienki materiał. Różne gazy i ciśnienia mogą wpływać na proces przetwarzania i jego wyniki.

Dowiedz się więcej 

fusion cutting

Cięcie syntezowe

Cięcie toczne wykorzystuje azot lub argon jako gaz tnący. Gaz przepływa przez szczelinę pod ciśnieniem od 2 do 20 barów. W przeciwieństwie do cięcia płomiennego, nie reaguje z powierzchnią metalu wewnątrz szczeli. Zaletą tej metody cięcia jest to, że krawędzie cięte są wolne od zadziorów i tlenków, co wymaga minimalnego procesu obróbki końcowej.

Dowiedz się więcej 

300x200

Cięcie sublimacyjne

Cięcie sublimacyjne jest głównie stosowane do precyzyjnych zadań wymagających wysokiej jakości cięcia krawędzi. Dzięki temu procesu laser minimalizuje topnienie i parowanie materiału. Para materiału powstała w szczelinie tnącej tworzy wysokie ciśnienie, które wyrzuca stopiony materiał w górę i w dół. Gazy procesowe – azot, argon lub hel – chronią powierzchnię tnącą przed wpływami środowiskowymi, zapewniając, że krawędzie cięta nie są utleniane.

Dowiedz się więcej 

laser cutting

Precyzyjne cięcie laserowe

Precyzyjne cięcie wiązek laserowych wykorzystuje impulsową energię laserową do łączenia pojedynczych otworów wiertniczych, nakładając je na siebie o 50% do 90%, tworząc szwy tnące. Osiąga się to poprzez generowanie bardzo wysokiej mocy impulsowej i ekstremalnej gęstości mocy na powierzchni obrabianego przedmiotu za pomocą krótkich impulsów. Zaletą jest minimalne nagrzewanie części, co pozwala na cięcie stosunkowo drobnych elementów bez odkształceń termicznych.

Dowiedz się więcej 

 

Czynniki wpływające na proces cięcia laserowego:

1. Pozycja ostrości i średnica ostrości

Położenie punktu ogniskowego wpływa na gęstość mocy oraz kształt nacięcia na obrabianym materiale. Średnica punktu ogniskowego decyduje o szerokości i kształcie kerfu.

2. Zasilanie laserowe

Cras justo odio, dapibus ac facilisis in, egestas eget quam. Donec id elit non mi porta gravida at eget metus. Nullam id dolor id nibh ultricies vehicula ut id elit.

3. Średnica dyszy

Wybór odpowiedniej dyszy jest kluczowy dla jakości obrabianego elementu. Kształt strumienia gazu i objętość gazu można określić na podstawie średnicy dyszy.

4. Tryb działania

Tryb transferu energii lasera można kontrolować zarówno za pomocą fali ciągłej, jak i impulsowej, co określa, czy laser napromieniuje element ciągłie czy przerywająco.

5. Szybkość cięcia

Prędkość cięcia zależy od konkretnego zadania cięcia oraz materiału do obróbki. Ogólnie rzecz biorąc, im większa moc lasera, tym szybsza prędkość cięcia. Dodatkowo prędkość cięcia maleje wraz ze wzrostem grubości materiału. Jeśli prędkość ustawiona dla danego materiału jest zbyt wysoka lub zbyt niska, spowoduje to wzrost chropowatości powierzchni i pojawienie się zadziorów.

6. Stopień polaryzacji

Większość laserów CO2 emituje światło liniowo spolaryzowane, co wpływa na jakość cięcia w zależności od kierunku cięcia. Aby poprawić jakość cięcia, światło liniowo spolaryzowane jest często przekształcane w światło spolaryzowane kołowo. Stopień polaryzacji jest istotny dla osiągnięcia polaryzacji kołowej i zapewnienia wysokiej jakości cięcia. Natomiast lasery półprzewodnikowe nie wymagają zmian polaryzacji, ponieważ zapewniają spójne wyniki cięcia niezależnie od kierunku.

7. Cięcie gazu i obniżanie ciśnienia

Stosowane są różne gazy procesowe w zależności od metody cięcia, które przepływają przez warstwę tnącą pod różnym ciśnieniem. Na przykład zaletą argonu i azotu jako gazów tnących jest ich niereaktywność z roztopionym metalem w warstwie tnącej, a także ochrona powierzchni tnącej przed wpływami środowiskowymi.

8. Cięcie laserowe z użyciem gazów mieszanych

Dzięki wykorzystaniu laserów o dużej mocy oraz mieszaniny azotu i tlenu można zmniejszyć liczbę żarów ze stali konstrukcyjnej i aluminium. Poprawa jakości obrabianego przedmiotu zależy od jakości materiału, rodzaju i stopu blach o grubości od sześciu do dwunastu milimetrów.

Powyższe dotyczy cięć laserowego, mam nadzieję, że pomogę. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o CNC, skontaktuj się z nami[email protected].

Skontaktuj się z nami