Lasersko rezanje je gotovo najnapredniji proces rezanja na svijetu. Može rezati većinu metalnih i nemetalnih materijala i može se koristiti u mnogim industrijama. Ima prednosti precizne proizvodnje, fleksibilnog rezanja, obrade posebnog oblika, jednokratnog oblikovanja, velike brzine, visoke učinkovitosti i može riješiti mnoge probleme koji se ne mogu riješiti konvencionalnim metodama. Ovaj članak će govoriti o ovom stroju s vama.
Lasersko rezanje je proces u kojem lasersku zraku koju emitira laserski generator fokusira leća kako bi formirala sićušnu visokoenergetsku točku u fokusu, tako da se točka može fokusirati na prikladnom položaju materijala, koji apsorbira materijal, brzo ispario, rastalio, ablirao ili dosegao točku paljenja, a rastaljeni otpad se otpuhuje s pomoćnim plinovima pod visokim tlakom (uključujući ugljični dioksid, kisik, dušik itd.). Lasersku glavu pokreće programibilni servo motor, a rezna glava se pomiče po unaprijed određenoj ruti sa zrakom koja se kreće po materijalu, tako da reže izratke različitih oblika.
Svjetlost je crvena, narančasta, žuta i zelena, koju predmeti mogu apsorbirati ili reflektirati; Laser je također svjetlost, koja će pokazati različite karakteristike u skladu s različitim valnim duljinama. Medij pojačanja laserskog generatora (odnosno medij koji može pretvoriti električnu energiju u laser) određuje valnu duljinu lasera, izlaznu snagu i područje primjene. Dobitni medij lasera može se podijeliti na plin, tekućinu i krutinu. Reprezentativni plin je CO2 plinski laser; Reprezentativne čvrste tvari uključuju laser s vlaknima, YAG laser, rubin laser, poluvodički laser itd.; Tekući laseri koriste neke tekućine (obično organska otapala, poput boja) kao radni medij za generiranje lasera i emitiraju lasere.
Različiti materijali predmeta za rezanje mogu apsorbirati različite valne duljine lasera, stoga je potrebno prilagoditi odgovarajuće laserske generatore. Trenutačno se u automobilskoj industriji najviše koristi fiber laserski generator.
Metode laserskog rezanja uglavnom uključuju rezanje taljenjem, rezanje oksidacijom, rezanje isparavanjem, rezanje s vođenim lomom, itd. Pri odabiru metoda rezanja treba uzeti u obzir njihove karakteristike, materijale ploča i ponekad oblike rezanja. Lasersko rezanje isparavanjem zahtijeva više topline nego taljenje i prikladno je za rezanje izuzetno tankih metalnih materijala i nemetalnih materijala. Lasersko oksidacijsko rezanje je brže uz pomoć reakcijske topline kisika i metala, a kvaliteta rezanja je relativno loša, što odgovara rezanju debelih ploča. Lasersko rezanje topljenjem naširoko se koristi u automobilskoj industriji i industriji lima zbog upotrebe zaštitnog plina za sprječavanje prskanja troske, glatkog reznog šava i dobre kvalitete rezanja. Osim toga, rezanjem taljenjem i rezanjem rasplinjavanjem može se dobiti rezni šav bez oksidacije, što je od velike važnosti za rezanje s posebnim zahtjevima.
Tehnološki proces laserskog rezanja je relativno jednostavan. Put laserskog rezanja i program parametara postavljaju se unaprijed prema različitim proizvodima. Općenito, prvo se izrezuju rupe, a zatim se režu rubovi. Proizvodnja rezanja može se izravno izvršiti nakon što je prvi komad prošao puštanje u pogon. Ali nije lako izrezati najkvalitetnije proizvode. Usko je povezan s materijalima za rezanje, laserskim načinom rada, snagom, brzinom rezanja, tlakom pomoćnog plina itd.
Laser općenito ima tri načina rada: kontinuirani način, modulacijski način i pulsni način.
U kontinuiranom načinu rada, izlazna snaga lasera je konstantna, što čini toplinu koja ulazi u lim ravnomjernijom. Pogodan je za brzo rezanje općenito. S jedne strane, to može poboljšati učinkovitost rada, s druge strane, također je potrebno izbjeći zloćudnu promjenu zone zahvaćene toplinom uzrokovanu koncentracijom topline.
Laserska snaga modulacijskog načina je funkcija brzine rezanja. Može održavati toplinu koja ulazi u metalni lim na relativno niskoj razini ograničavanjem snage u svakoj točki, kako bi se spriječilo opekotine na rubu reznog šava. Zbog svoje složene kontrole nije vrlo učinkovit i može se koristiti samo u kratkom vremenskom razdoblju.
Iako se pulsni mod može podijeliti u tri slučaja, to je zapravo samo razlika u čvrstoći, a često se bira prema karakteristikama materijala i točnosti konstrukcija.
Laser često radi u kontinuiranom načinu rada. Kako bi se postigla najbolja kvaliteta rezanja, potrebno je prilagoditi brzinu napredovanja za dati materijal, kao što su ubrzanje, usporavanje i kašnjenje pri okretanju. Stoga, u kontinuiranom izlaznom načinu rada, smanjenje snage nije dovoljno, već se snaga lasera mora prilagoditi promjenom pulsa.
Plin koji se koristi za opremu za lasersko rezanje uključuje radni plin lasera, zaštitni plin i pomoćni plin.
Dušik se općenito koristi za rezanje nehrđajućeg čelika i nekih čelika visoke čvrstoće, koji se koristi za sprječavanje oksidacijske reakcije i ispuhivanje rastaljenih materijala. Čistoća dušika mora biti visoka. Za nehrđajući čelik promjera većeg od 8 mm općenito se zahtijeva čistoća od 99,999 posto. Kisik je prikladan za rezanje debelih ploča, rezanje velikom brzinom i rezanje izuzetno tankih ploča. Zrak je pogodan za rezanje aluminijskih, nemetalnih i pocinčanih čeličnih ploča. U određenoj mjeri može smanjiti oksidni film i uštedjeti troškove. Što se tiče cijene, kisik koji se koristi za rezanje ugljičnog čelika je relativno jeftin, a dušik koji se koristi za rezanje ugljičnog čelika je velik. Što je nehrđajući čelik deblji, što je veći sadržaj dušika i čistoća, to je veći trošak. Trenutno je cijena rezanja dušika visoke čistoće oko 35-40CNY/h, što je više od cijene kisika, oko 10-15CNY/h.
Maksimalna brzina laserskog rezanja može doseći 40 m/min, a stvarna obrada je obično samo 1/3 - 1/2 maksimalne brzine. Jer što je veća brzina, manja je dinamička točnost servo mehanizma, što izravno utječe na kvalitetu rezanja. Kod rezanja okruglih rupa, što je veća brzina rezanja, to je manji promjer rupe i lošija je okruglost. Maksimalna brzina rezanja može se koristiti samo za poboljšanje učinkovitosti dugog ravnog rezanja. U stvarnom procesu rezanja potrebno je prilagoditi snagu lasera, tlak zraka i druge relevantne parametre kako bi se postigla optimalna brzina rezanja prikladna za proizvod u skladu s materijalom, debljinom i relevantnim tehničkim zahtjevima proizvoda.
U skladu s različitim zahtjevima proizvoda, potrebno je kontinuirano prilagođavati parametre pod različitim radnim uvjetima kako bi se postigli najbolji parametri procesa. Nazivna točnost pozicioniranja koja se može postići laserskim rezanjem je {{0}}.08 mm, a ponovljena točnost pozicioniranja je 0.03 mm. Zapravo, minimalna tolerancija koja se može postići je: otvor blende ± 0,05 mm, mjesto rupe ± 0,2 mm.
Različiti materijali i različite debljine zahtijevaju različitu energiju taljenja, a potrebna izlazna snaga lasera također je različita. Tijekom proizvodnje potrebno je uravnotežiti brzinu i kvalitetu proizvodnje, odabrati i postaviti odgovarajuću izlaznu snagu i brzinu rezanja, osigurati odgovarajuću energiju u području rezanja, te da se materijali mogu učinkovito otopiti i otpuhati na vrijeme.
Učinkovitost lasera za pretvaranje električne energije u energiju lasera je oko 30 posto ~ 35 posto, izlazna snaga je 1500 W, a ulazna snaga je oko 4285 W ~ 5000 W. Stvarna ulazna potrošnja energije daleko je veća od nominalne izlazne snage. Osim toga, prema principu očuvanja energije, druge energije se pretvaraju u toplinsku energiju za emisiju, tako da je laser potrebno opremiti hladnjakom za hlađenje.
O HGTECH-u: HGTECH je pionir i predvodnik industrijske primjene lasera u Kini i autoritativni pružatelj globalnih rješenja za lasersku obradu. Sveobuhvatno smo uredili lasersku inteligentnu opremu, proizvodne linije za mjerenje i automatizaciju te pametnu konstrukciju tvornice kako bismo pružili cjelokupna rješenja za inteligentnu proizvodnju.
