Szczegółowa analiza procesu cięcia laserowego i jego zalet | Precyzyjny sprzęt Janee

Szczegółowa analiza procesu cięcia laserowego i jego zalet | Precyzyjny sprzęt Janee

Szczegółowa analiza procesu cięcia laserowego i jego zalet | Precyzyjny sprzęt Janee

Luty 27, 2024

Co to jest cięcie laserowe?
Cięcie laserowe to proces stosowany do cięcia zarówno materiałów metalowych, jak i niemetalowych o różnej grubości. Wiązka laserowa, kierowana, kształtowana i skupiana, jest kluczem do cięcia materiału. Kiedy wiązka laserowa uderza w obrabiany przedmiot, podgrzewa materiał do punktu stopienia lub odparowania. Moc lasera jest skoncentrowana na punkcie o średnicy zwykle mniejszej niż pół milimetra. Jeśli dopływ ciepła w tym momencie przekroczy ciepło utracone w wyniku przewodzenia cieplnego, wiązka lasera całkowicie wniknie w materiał, rozpoczynając proces cięcia. W przeciwieństwie do innych metod, cięcie laserowe nie wymaga przykładania znacznych sił zewnętrznych do blachy, ponieważ laser działa bezdotykowo. Oznacza to, że samo narzędzie nie zużywa się, a obrabiany przedmiot pozostaje wolny od odkształceń lub uszkodzeń.



Zalety cięcia laserowego:

Zróżnicowane materiały


Dostępnych jest wiele wariantów Lorem Ipsum, ale większość z nich uległa zmianie w jakiejś formie, przez wstrzyknięcie humoru lub losowe słowa, które nie wyglądają nawet trochę wiarygodnie. Jeśli zamierzasz użyć fragmentu Lorem Ipsum, musisz mieć pewność, że w środku tekstu nie kryje się nic wstydliwego. Wszystkie generatory Lorem Ipsum w Internecie mają tendencję do powtarzania predefiniowanych fragmentów w razie potrzeby, co czyni go pierwszym prawdziwym generatorem w Internecie. Wykorzystuje słownik składający się z ponad 200 łacińskich słów, w połączeniu z kilkoma modelowymi strukturami zdań, aby wygenerować Lorem Ipsum, który wygląda rozsądnie. Wygenerowane Lorem Ipsum jest więc zawsze wolne od powtórzeń, wstrzykiwanego humoru, niecharakterystycznych słów itp.

Czytaj więcej

Swoboda konturowania


Dzięki zastosowaniu skupionej wiązki laserowej podgrzewany jest tylko zlokalizowany obszar materiału, a pozostały przedmiot obrabiany wytrzymuje minimalne lub zerowe obciążenie termiczne. W związku z tym rzaz cięcia jest prawie tak szeroki jak sama belka, co pozwala na płynne i pozbawione zadziorów cięcie bardzo skomplikowanych i szczegółowych konturów. W większości przypadków czasochłonne przetwarzanie końcowe nie jest już wymagane. Ze względu na swoją elastyczność ta metoda cięcia jest często stosowana w produkcji małoseryjnej, wieloodmianowej i prototypowej.

Czytaj więcej

140x140

 

Wykorzystanie ultrakrótkich impulsów do produkcji wysokiej jakości krawędzi skrawających.


Lasery o ultrakrótkich impulsach mogą szybko odparować prawie każdy materiał, unikając znacznych efektów termicznych, wytwarzając w ten sposób wysokiej jakości krawędzie tnące bez wyrzucania stopu. Dlatego ten typ lasera jest szczególnie odpowiedni do produkcji drobnych wyrobów metalowych, takich jak stenty w dziedzinie technologii medycznej. W branży wyświetlaczy lasery o ultrakrótkich impulsach mogą być używane do cięcia szkła wzmocnionego chemicznie.

Czytaj więcej


Proces cięcia laserowego:
Interakcja między skupioną wiązką laserową a obrabianym przedmiotem jest podstawą cięcia laserowego. Aby przeprowadzić ten proces bezpiecznie i precyzyjnie, nad i wokół wiązki laserowej należy zastosować różne komponenty i materiały pomocnicze, jak pokazano na poniższym schemacie.

1. Soczewka skupiająca: Soczewka i odbłyśnik optyczny skupiają wiązkę laserową w pozycji przetwarzania.
2. Wiązka laserowa: Wiązka laserowa uderza w obrabiany przedmiot, podgrzewając go, aż się stopi lub wyparuje.
3. Gaz tnący: Wytworzony stopiony materiał jest usuwany z cięcia przez gaz tnący, który przepływa współosiowo z wiązką laserową z dyszy.
4. Rowek do cięcia: Podczas cięcia laserowego na krawędzi cięcia tworzy się typowy wzór rowka. Gdy prędkość skrawania jest niska, rowki te są prawie równoległe do przedłużenia wiązki laserowej.
5. Stopiony materiał: Wiązka laserowa, w postaci wiązki lasera, jest kierowana wzdłuż konturu, topiąc miejscowy materiał.
6. Wstępnie przycięty ślad: Cięcie na obrabianym przedmiocie jest niewiele szersze niż skupiona wiązka laserowa.
7. Dysza: Wiązka lasera i gaz tnący są kierowane na obrabiany przedmiot przez dyszę tnącą.
8. Kierunek cięcia: Cięcie uzyskuje się poprzez przesunięcie głowicy tnącej lub przedmiotu obrabianego w określonym kierunku.
 

Kompleksowy przegląd wszystkich metod cięcia laserowego:

laser

Cięcie płomieniowe

W wielu przypadkach laser jest idealnym uniwersalnym narzędziem do cięcia zarówno materiałów metalowych, jak i niemetalowych. Wiązka laserowa może szybko i elastycznie wyciąć prawie każdy kontur - bez względu na to, jak skomplikowany lub złożony jest kształt lub jak cienki jest materiał. Różne gazy i ciśnienia cięcia mogą wpływać na proces przetwarzania i wyniki.

Dowiedz się więcej 

fusion cutting

Cięcie fuzyjne

Cięcie termojądrowe wykorzystuje azot lub argon jako gaz tnący. Gaz przepływa przez szczelinę pod ciśnieniem od 2 do 20 barów. W przeciwieństwie do cięcia płomieniowego nie reaguje z metalową powierzchnią wewnątrz szczeliny. Zaletą tej metody cięcia jest to, że krawędzie cięcia są pozbawione zadziorów i tlenków, co wymaga minimalnej obróbki końcowej.

Dowiedz się więcej 

300x200

Cięcie sublimacyjne

Cięcie sublimacyjne jest używane głównie do precyzyjnych zadań cięcia, które wymagają wysokiej jakości ciętych krawędzi. Dzięki temu procesowi laser minimalizuje topnienie i parowanie materiału. Para materiału powstająca w szczelinie cięcia wytwarza wysokie ciśnienie, które wyrzuca stopiony materiał w górę i w dół. Gazy procesowe - azot, argon lub hel - chronią powierzchnię cięcia przed wpływami środowiska, zapewniając, że krawędzie cięcia nie są utlenione.

Dowiedz się więcej 

laser cutting

Precyzyjne cięcie laserowe

Precyzyjne cięcie wiązek laserowych wykorzystuje impulsową energię lasera do łączenia poszczególnych otworów, nakładając się na nie od 50% do 90%, tworząc szwy tnące. Osiąga się to poprzez generowanie bardzo wysokiej mocy szczytowej impulsu i ekstremalnej gęstości mocy na powierzchni przedmiotu obrabianego za pomocą krótkich impulsów. Do zalet należy minimalne nagrzewanie się części, co pozwala na cięcie stosunkowo drobnych części 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 i kształt szczeliny na obrabianym przedmiocie. Średnica punktu ogniskowego określa szerokość i kształt szczeliny.

2. Moc lasera

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 ma kluczowe znaczenie dla jakości obrabianego przedmiotu. Kształt strumienia gazu i objętość gazu można określić na podstawie średnicy dyszy.

4. Sposób działania

Tryb transferu energii lasera może być kontrolowany przez ciągłą falę lub impuls, określając, czy laser naświetla obrabiany przedmiot w sposób ciągły czy przerywany.

5. Prędkość cięcia

Prędkość skrawania zależy od konkretnego zadania skrawania i obrabianego materiału. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa moc lasera, tym większa prędkość cięcia. Ponadto prędkość skrawania zmniejsza się wraz ze wzrostem grubości materiału. Jeśli prędkość ustawiona dla danego materiału jest zbyt wysoka lub zbyt niska, spowoduje to wzrost chropowatości powierzchni i występowanie zadziorów.

6. Stopień polaryzacji

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

7. Gaz tnący i ciśnienie cięcia

W zależności od metody cięcia stosowane są różne gazy procesowe, które przepływają przez szew tnący pod różnymi ciśnieniami. Na przykład zalety argonu i azotu jako gazów tnących polegają na ich braku reakcji ze stopionym metalem w szwie tnącym, przy jednoczesnej ochronie powierzchni cięcia przed wpływami środowiska.

8. Cięcie laserowe mieszanymi gazami

Wykorzystując lasery o dużej mocy oraz mieszaninę azotu i tlenu, można zmniejszyć zadziory w 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 cięcia laserowego, mam nadzieję, że ci pomogę. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o cnc, skontaktuj się z nami[email protected].

Skontaktuj się z nami