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 efikasnosti i može riješiti mnoge probleme koji se ne mogu riješiti konvencionalnim metodama. Ovaj članak će s vama govoriti o ovoj mašini.
Lasersko rezanje je proces u kojem se laserska zraka koju emituje laserski generator fokusira sočivom kako bi se formirala sićušna visokoenergetska tačka u fokusu, tako da se tačka može fokusirati na odgovarajuću poziciju materijala, koju apsorbuje materijala, koji se brzo ispari, otopi, ablatira ili dosegne tačku paljenja, a rastopljeni otpad se otpuhuje pomoćnim plinovima pod visokim pritiskom (uključujući ugljični dioksid, kisik, dušik, itd.). Lasersku glavu pokreće programabilni servo motor, a rezna glava se kreće po unapred određenoj ruti sa snopom koji se kreće po materijalu, tako da seče radni komadi različitih oblika.
Svetlost je crvena, narandžasta, žuta i zelena, koju objekti mogu apsorbovati ili reflektovati; Laser je takođe lagan, koji će pokazati različite karakteristike prema različitim talasnim dužinama. Pojačani medij laserskog generatora (tj. medij koji može pretvoriti električnu energiju u laser) određuje talasnu dužinu lasera, izlaznu snagu i polje primjene. Pojačani medij lasera može se podijeliti na plin, tekući i čvrst. Reprezentativni gas je CO2 gasni laser; Reprezentativne čvrste materije uključuju laser sa vlaknima, YAG laser, rubin laser, poluprovodnički laser, itd; Tečni laseri koriste neke tekućine (obično organske rastvarače, kao što su boje) kao radni medij za stvaranje lasera i emitiranje lasera.
Različiti materijali predmeta za rezanje mogu apsorbirati različite laserske talasne dužine, tako da je potrebno prilagoditi odgovarajuće laserske generatore. Trenutno je laserski generator sa vlaknima najviše korišten u automobilskoj industriji.
Metode laserskog rezanja uglavnom uključuju sečenje topljenjem, oksidaciono sečenje, sečenje vaporizacijom, sečenje vođenim lomljenjem, itd. Prilikom odabira metoda rezanja treba uzeti u obzir njihove karakteristike, materijale ploča i ponekad oblike rezanja. Lasersko isparavanje zahtijeva više topline nego topljenje i pogodno je za rezanje izuzetno tankih metalnih materijala i nemetalnih materijala. Lasersko oksidaciono rezanje je brže uz pomoć reakcione toplote kiseonika i metala, a kvalitet rezanja je relativno loš, što je pogodno za rezanje debelih ploča. Lasersko sečenje topljenjem ima široku primenu u automobilskoj industriji i industriji limova zbog upotrebe zaštitnog gasa za sprečavanje prskanja šljake, glatkog reznog šava i dobrog kvaliteta rezanja. Osim toga, sečenjem topljenjem i rezanjem gasifikacijom može se dobiti rezni šav bez oksidacije, što je od velikog značaja za sečenje sa posebnim zahtjevima.
Tehnološki proces laserskog rezanja je relativno jednostavan. Putanja laserskog rezanja i program parametara su unaprijed podešeni prema različitim proizvodima. Uopšteno, prvo se izrezuju rupe, a zatim se režu ivice. Proizvodnja sečenja se može izvršiti direktno nakon što prvi komad prođe puštanje u rad. Ali nije lako rezati najkvalitetnije proizvode. Usko je povezan sa materijalima za rezanje, laserskim režimom, snagom, brzinom rezanja, pritiskom pomoćnog gasa itd.
Laser općenito ima tri načina rada: kontinuirani mod, modulacijski mod i impulsni mod.
U kontinuiranom načinu rada, izlazna snaga lasera je konstantna, što čini toplinu koja ulazi u ploču ravnomjernijom. Općenito je pogodan za brzo sečenje. S jedne strane može poboljšati efikasnost rada, s druge strane je potrebno izbjeći malignu promjenu zone zahvaćene toplinom uzrokovanu koncentracijom topline.
Snaga lasera modulacije je funkcija brzine rezanja. Može zadržati toplinu koja ulazi u lim na relativno niskom nivou ograničavanjem snage u svakoj tački, kako bi se spriječilo opekotine na rubu reznog šava. Zbog svoje složene kontrole nije vrlo efikasan i može se koristiti samo u kratkom vremenskom periodu.
Iako se pulsni način rada može podijeliti u tri slučaja, to je zapravo samo razlika u snazi, a često se bira prema karakteristikama materijala i preciznosti konstrukcije.
Laser često radi u kontinuiranom izlaznom modu. Da bi se postigao najbolji kvalitet rezanja, potrebno je prilagoditi brzinu posmaka za dati materijal, kao što su ubrzanje, usporavanje i kašnjenje pri okretanju. Stoga, u kontinuiranom izlaznom modu, smanjenje snage nije dovoljno, a snaga lasera se mora podesiti promjenom impulsa.
Gas koji se koristi za opremu za lasersko sečenje uključuje laserski radni gas, zaštitni gas i pomoćni gas.
Dušik se općenito koristi za rezanje nehrđajućeg čelika i nekih čelika visoke čvrstoće, koji se koristi za sprječavanje reakcije oksidacije i otpuhavanje rastopljenih materijala. Čistoća dušika mora biti visoka. Za nerđajući čelik prečnika većeg od 8 mm, generalno je potrebna čistoća od 99,999 procenata. Kiseonik je pogodan za rezanje debelih ploča, rezanje velikom brzinom i rezanje ekstremno tankih ploča. Vazduh je pogodan za rezanje aluminijumskih, nemetalnih i pocinkovanih 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 veća cijena. Trenutno, trošak smanjenja azota visoke čistoće iznosi oko 35-40CNY/h, što je više od cijene kiseonika, oko 10-15CNY/h.
Maksimalna brzina laserskog rezanja može doseći 40m/min, a stvarna obrada je obično samo 1/3 - 1/2 maksimalne brzine. Jer što je veća brzina, to je niža dinamička tačnost servo mehanizma, što direktno utiče na kvalitet rezanja. Prilikom rezanja okruglih rupa, što je veća brzina rezanja, manji je prečnik rupe, a zaobljenost je lošija. Maksimalna brzina rezanja se može koristiti samo za poboljšanje efikasnosti pri dugom ravnom sečenju. U samom procesu rezanja potrebno je prilagoditi snagu lasera, pritisak zraka i druge relevantne parametre kako bi se postigla optimalna brzina rezanja koja odgovara proizvodu prema materijalu, debljini i relevantnim tehničkim zahtjevima proizvoda.
Prema različitim zahtjevima proizvoda, potrebno je kontinuirano prilagođavati parametre pod različitim radnim uvjetima kako bi se postigli najbolji parametri procesa. Nominalna tačnost pozicioniranja koja se može postići laserskim rezanjem je {{0}}.08mm, a ponovljena tačnost pozicioniranja je 0.03mm. U stvari, minimalna tolerancija koja se može postići je: otvor blende ± 0,05 mm, lokacija rupe ± 0,2 mm.
Različiti materijali i različite debljine zahtijevaju različitu energiju topljenja, a potrebna je izlazna snaga lasera također različita. Tokom proizvodnje potrebno je uravnotežiti brzinu i kvalitet proizvodnje, odabrati i postaviti odgovarajuću izlaznu snagu i brzinu rezanja, osigurati da postoji odgovarajuća energija u području rezanja, a materijali se mogu efikasno topiti i otpuhati na vrijeme.
Efikasnost lasera da pretvara električnu energiju u lasersku energiju je oko 30% ~35%, izlazna snaga je 1500W, a ulazna snaga je oko 4285W~5000W. Stvarna potrošnja ulazne energije je daleko veća od nominalne izlazne snage. Osim toga, prema principu očuvanja energije, ostale energije se pretvaraju u toplotnu energiju za emisiju, tako da je laser za hlađenje potrebno opremiti hladnjakom.
O HGTECH-u: HGTECH je pionir i lider industrijske primjene lasera u Kini, i autoritativni dobavljač globalnih rješenja za lasersku obradu. Imamo sveobuhvatno uređenu lasersku inteligentnu opremu, proizvodne linije za mjerenje i automatizaciju i pametnu izgradnju tvornice kako bismo pružili cjelokupna rješenja za inteligentnu proizvodnju.
