Laserové rezanie kovov: popis procesu, výhody

Pojem technológie a opis procesu

Laserové rezanie znamená technológie rezania a rezania s využitím vysokovýkonných laserov. Najčastejšie sa používa v priemyselnej výrobe vo veľkom meradle.

Laserový lúč je zameraný, je ovládaný častejšie pomocou počítača. S jeho pomocou je možné zabezpečiť vysokú koncentráciu energie a bez ohľadu na termofyzikálne vlastnosti materiálu rezať takmer akýkoľvek materiál.

Počas procesu rezania sa kov, ktorého časť je vystavená rezaniu pod vplyvom laserových lúčov, začne roztaviť, odpaľovať, odparovať alebo fúkať plynným prúdom. V dôsledku toho dostaneme úzke rezy a zóna tepelného vplyvu bude minimálna.

Vlastnosti laserového rezania sú nasledovné:

• nemá mechanický vplyv na kov počas obrábania.
• deformácie, ak sú prítomné, sú minimálne. Môžu byť dočasné a vyskytujú sa počas procesu, alebo môžu byť zvyškové, ktoré sa objavia po úplnom ochladení materiálu.

Je to z toho dôvodu, že pri použití tejto metódy je možné vykonávať rezanie spracovanie nie je tuhý a ľahko deformovateľné súčasti alebo kovových dielcov, a všetko bude vykonané s vysokou presnosťou.

Laserové žiarenie má vysoký výkon, čo vám umožňuje zabezpečiť dobrý výkon a kvalita povrchov rezu bude vynikajúca.

ovládanie laserového svetla je relatívne jednoduchý a ľahko, vďaka ktorým bude možné vykonávať rezanie zložitých obrysu na objem alebo plochých častí alebo obrobkov, je proces v tomto prípade bude mať vysoký stupeň automatizácie.

Táto technika je možná s použitím technologických zariadení na základe týchto typov laserov:

• vlákna;
• plyn;
• tuhý stav.

Všetky z nich môžu pracovať v pulzne-periodickom alebo kontinuálnom spôsobe žiarenia.

Použitie metódy laserového rezania v priemyselnej výrobe pravidelne rastie, ale stále ho možno úplne nahradiť inými tradičnými metódami rezania kovov. Pv porovnaní s inými priemyselnými zariadenia, laserové zariadenia sú stále veľmi drahé, aj napriek tomu, že v poslednej dobe ich náklady začali klesať. Z tohto dôvodu je laserové rezanie kovov účinné len vtedy, ak iné, prístupnejšie tradičné metódy spracovania materiálov nemôžu poskytnúť očakávaný výsledok.

Výhody laserovej technológie

Táto technika sa uskutočňuje pomocou spájania kovových plechov pomocou laserových lúčov. V porovnaní s inými metódami rezania kovových výrobkov má niekoľko takýchto výhod, z ktorých niektoré už boli uvedené vyššie:

• Kvôli absencii mechanického kontaktu týmto spôsobom je možné ošetriť aj krehké typy kovov, rovnako ako tie, ktoré sa ľahko deformujú.
• Je možné spracovať výrobky na báze pevných kovových zliatin.
• existuje možnosť vysokorýchlostného spracovania tenkovrstvovej ocele.
• pokiaľ ide o výrobu obmedzených množstiev kovových výrobkov, laserové rezanie je v tomto prípade výhodnejšie ako výroba drahých foriem alebo foriem.
• Ak chcete zabezpečiť automatizáciu procesu, použite dostupný výkresový program na vytvorenie súboru s obrázkom. Potom preneste súbor do počítača inštalácie, ktorý dokáže odolávať chybám aj v malých rozmeroch.
• technika je univerzálna. Pomocou laseru je možné spracovávať výrobky vyrobené z ocele a iných kovov rôznej miery zložitosti. Maximálna prípustná chyba v tomto prípade nebude väčšia ako 0,5 mm.
• Tepelné zaťaženie kovu je minimálne, čo umožňuje pracovať s materiálmi akéhokoľvek druhu, od nehrdzavejúcej ocele po neželezné kovy.
• tento spôsob rezania eliminuje potrebu dodatočného spracovania, takže ušetríte čas a peniaze.
• technológia sa vyznačuje vysokou produktivitou vďaka vysokej rýchlosti spracovania a kompetentnej spotrebe materiálu. Odpad bude mať minimum kvôli presnému položeniu prvkov na prázdnom plechu.
• vysoká presnosť práce - laserové rezacie zariadenie je vybavené pracovnými hlavami s priemerom približne jeden milimetr, čo zaisťuje vysokú presnosť rozmerov. Rezanie je možné aj pri najmenších detailoch.
• Laserové rezanie môže byť vykonané čo najskôr, vysoká kvalita práce zostáva nezmenená. Výkon laseru sa nastavuje vždy rôznymi spôsobmi a berie do úvahy charakteristiky práce a typ materiálu.

Materiály na rezanie

Na ošetrenie laserom oceľ je vhodná v akomkoľvek stave, hliník alebo jeho zliatiny, ako aj iné neželezné kovy. Najbežnejšie typy plechov sú:

• oceľ (priemer 0,2 - 20 mm);
• Nerezová oceľ s priemerom 0,2 - 12 mm;
• zliatiny hliníka od 0,2 do 20 mm;
• mosadz (0,2 - 12 mm);
• medené plechy od 0,2 do 15 mm.

V závislosti od použitého materiálu sa používa tento alebo ten typ laseru. Materiály, ktoré majú nízku tepelnú vodivosť, sú najlepšie vhodné na spracovanie, lebo laserová energia v nich je koncentrovaná v menšom objeme materiálu a naopak. Ak má kov vysokú tepelnú vodivosť, môže sa objaviť rošt. A táto metóda dokáže spracovať nielen kovy, ale aj iné materiály, najmä drevo.

Chladenie a spotreba energie

Samotný laser, ako aj jeho optika, vrátane zaostrovacích šošoviek, vyžadujú chladenie. V závislosti od modelu inštalácie a jeho veľkosti je možné nadbytočné teplo odstrániť vyfukovaním vzduchu alebo chladiacim médiom. Často v úlohe chladiva je voda, ktorá prechádza cez chladiacu jednotku alebo výmenník tepla.

Pokiaľ ide o spotrebu energie, účinnosť laserov používaných vo výrobe je 5-15 percent. Účinnosť a spotreba energie závisia od nasledujúcich faktorov:

• výstupný výkon zariadenia;
• laserové prevádzkové parametre;
• zladenie laseru s týmto alebo oným typom práce.

Ak sa určí vhodnosť používania zariadenia, musia sa vziať do úvahy jeho náklady, ako aj náklady na jeho údržbu a údržbu. V súčasnosti sú prevádzkové náklady na zariadenia s optickými vláknami polovičnou cenou laseru na báze oxidu uhličitého.

Výkon použitý na rezanie závisí od nasledujúcich faktorov:

• rýchlosť prevádzky;
• spracovateľské prostredie;
• hrúbka materiálu;
• jeho typu.

Rozsah pôsobnosti

Laserové spracovanie kovov sa používa v rôznych odvetviach. Vďaka tejto metóde sa rýchlo a efektívne vyrábajú upevňovacie prvky, konzoly, prípady rôznych zariadení a mnoho ďalších.

Zákazníci takto vyrobených produktov sú:

• výrobcovia skladových a obchodných zariadení;
• dizajnéri interiérov;
• reklamné kampane atď.

Z plechov je možné vystrihnúť aj veľmi zložité diely, frézovať, vytvárať drážky a tiež dať rezy najatraktívnejším vzhľadom.

Vďaka metóde laserového rezania dosiahnete ideálnu kvalitu strihu, výrobný proces je čo najrýchlejšie, množstvo spotrebného materiálu je minimalizované. A tiež rezanie dielov laserovou metódou sa vykonáva veľmi presne.

Metóda je takmer nevyhnutná na spracovanie rýchlo deformujúcich kovov, materiály sa nebudú musieť ďalej spracovávať a hotové výrobky sa môžu použiť okamžite na ich zamýšľaný účel, čo je v niektorých odvetviach mimoriadne dôležité.