Laserskjæring ...
05 / 12 / 2019

Laserskjæring ...

Laserskjæring er en teknologi for skjæring av materialer med laser med høy effekt som ofte brukes i industrielle produksjonslinjer. En fokusert laserstråle, normalt kontrollert av en CNC-kontrollert datamaskin, gir en høy energikonsentrasjon og muliggjør skjæring av nesten alle materialgrupper, uavhengig av deres termofysiske egenskaper.

Under skjæreprosessen smelter materialet til materialet som skal kuttes under påvirkning av en laserstråle, antenner, fordamper eller blåses ut av en gasstrøm. Dette gjør at nøyaktige kutt kan gjøres med en minimal termisk påvirkningssone. Laserskjæringen er preget av fravær av mekaniske påvirkninger på materialet som skal behandles, minimale deformasjoner oppstår både midlertidig under skjæreprosessen så vel som etter fullstendig avkjøling. Som et resultat kan laserskjæring av like lett deformerbare og ikke-stive arbeidsstykker og deler utføres med høy nøyaktighet. Laserstrålingens enorme kraft sikrer en betydelig produktivitet av arbeidsprosessen med samtidig en anstendig tilstand på kuttflatene. Den nøyaktige og enkle kontrollen av laserstråling muliggjør laserskjæring langs den komplekse konturen av flate og voluminøse deler og arbeidsstykker med en høy grad av automatisering av prosessen.

Prosessen

For laserskjærende metaller brukes tekniske systemer basert på faststoff-, fiber- og gass CO2-lasere som fungerer både i pulserende periodiske og kontinuerlige strålingsmodus. Den industrielle bruken av kutt av gasslaser øker fra år til år, men denne prosessen kan ikke erstatte de tradisjonelle metodeseparasjonene helt. Sammenlignet med mange utstyr som brukes i produksjonen, er kostnadene for laserskjæringsutstyr fremdeles høye. Selv om det i det siste er det en tendens til å redusere kostnadene. I denne forbindelse blir laserskjæringsprosessen bare effektiv når det er et rimelig valg av anvendelse eller når bruken av konvensjonelle teknikker er tungvint eller umulig.

Fordelene

Laserskjæringen gjøres ved å brenne arbeidsstykker med en laserstråle. Denne teknikken gir mange åpenbare fordeler fremfor mange andre skjæremetoder:

Bearbeidede materialer

Alle stål i alle tilstander, aluminium og legeringer, så vel som andre ikke-jernholdige metaller er egnet for laserskjæring. Vanlig brukte plater av slike metaller:

Stål fra 0,2 mm til 30 mm
Rustfritt stål fra 0,2 mm til 40 mm
Aluminiumslegeringer fra 0,2 mm til 25 mm
Messing 0,2 mm til 12,5 mm
Kobber fra 0,2 mm til 16 mm

Ulike lasertyper brukes til forskjellige materialer.

Metaller med lav varmeledningsevne fungerer best fordi laserenergien konsentrerer seg i et minimalt volum av metall. Motsatt kan det oppstå laserskjæring av metalllegeringer med høy varmeledningsevne. Mange ikke-metaller som tre kan også behandles.

kjølig

Laseren og dens optikk (inkludert fokuseringslinsene) må kjøles. Avhengig av størrelsen og konfigurasjonen til systemet, kan overflødig varme avledes av varmebærere eller luftblåsere. Vann, som ofte brukes som kjølevæske, sirkulerer normalt gjennom en varmeveksler eller kjøleenhet.

inngang

Effektiviteten til industrielle lasere kan variere mellom 3% og 65%. Energiforbruk og effektivitet avhenger av laserens utgangseffekt, dens driftsparametere og laserens egnethet for en bestemt jobb. Ved fastsettelse av hensiktsmessigheten av bruken av denne eller den lasertypen blir kostnadene for laseren i forbindelse med utstyret og kostnadene for vedlikehold og vedlikehold av laseren tatt i betraktning. I 10 årene av 21. Århundre, driftskostnadene for en fiberlaser omtrent halvparten av driftskostnadene for en karbondioksidlaser. Kraften som kreves for å kutte avhenger av materialtypen, tykkelsen, behandlingsmiljøet og prosesseringshastigheten.

Laserskjæringen skjer ved å brenne ark med en laserstråle. En komprimert fokusert lysstråle gir en høy energikonsentrasjon og tillater bearbeiding av nesten alle materialer - metall, plast, tre - termofysiske egenskaper er av sekundær betydning.

Laserskjæring i detalj

Laserskjæring er en grunnleggende måte å bearbeide metall som er preget av ekstrem høy nøyaktighet og utmerket ytelse. Laserskjæremaskiner har revolusjonert verden av metallbearbeiding, noe som gjør prosessen med å gjøre komplekse metallkonstruksjoner enklere, raskere og rimeligere. I dag erstatter denne typen skjæring kontinuerlig andre typer metallbearbeiding.

Laserskjærende metall er en unik måte å få den nødvendige produktkonfigurasjonen for alle utskrifter til lave kostnader. Denne prosessen krever ikke produksjon av dyre muggsopp, og konfigurasjonen av produktene er spesifisert i programmet og kan umiddelbart redigeres når som helst. Takket være laserskjæring har produksjonsbedrifter en unik mulighet til raskt å produsere de nødvendige produktene og gjøre de nødvendige korreksjonene.

Essensen av laserskjæring

Laserskjæring av metall blir, som navnet tilsier, utført med en laserstråle, som er produsert med et spesielt system. Egenskapene til en slik bjelke lar den fokusere på overflaten til et lite område, og genererer energi preget av høy tetthet. Dette får hvert materiale til å kollapse aktivt (smelte, brenne, fordampe osv.).

Med laserutstyr eller laserskjæremaskiner kan du for eksempel konsentrere energi med en tetthet på 108 watt per kvadratcentimeter på overflaten av arbeidsstykket. For å forstå hvordan man oppnår en slik effekt, må man vite hvilke egenskaper en laserstråle har:


+ I motsetning til lysbølger, skilles laserstrålen ut med bølgelengden og frekvensens (monokromatisitet) konstantitet, noe som gjør det mulig å fokusere den på enhver overflate med konvensjonelle optiske linser.
+ Eksepsjonell høy direktivering av laserstrålen og lav divergensvinkel. På grunn av denne egenskapen kan laserfokuseringsenheter produsere en stråle med en enorm fokuseringseffekt.
+ Laserstrålen har en annen veldig viktig konsistens - sammenheng. Dette betyr at mange bølgeprosesser som oppstår i en slik stråle er helt konsistente og resonerer med hverandre, noe som noen ganger øker den totale strålingseffekten.

Når lysstrålen påføres metalloverflaten, skjer hurtig oppvarming og etterfølgende smelting av området som skal behandles. Flere faktorer bidrar til rask forplantning av den smeltede sonen dypt inne i arbeidsstykket, inkludert den termiske konduktiviteten til selve materialet. Ytterligere eksponering av overflaten til produktet for laserstrålen får temperaturen i kontaktsonen til å nå kokepunktet og begynner å flyktige det bearbeidede materialet.


Bruken av oksygen som hjelpegass ved laserskjæring muliggjør samtidig løsning av så viktige oppgaver som:

de German
X