Lasery boli prvýkrát použité na rezanie už v 70. rokoch minulého storočia. Keď zaostrený laserový lúč zasiahne obrobok, ožiarená oblasť sa prudko zahreje, aby sa materiál roztavil alebo odparil. Akonáhle laserový lúč prenikne do obrobku, začína sa proces rezania: laserový lúč sa pohybuje pozdĺž obrysu a súčasne taví materiál. A toto je rezanie laserom!
Parametre procesu technológie laserového rezania
Technológia rezania laserom musí byť každému známa. Technológia rezania laserom je metóda spracovania, ktorá využíva laserový lúč s vysokou -energiou{2}} na presné rezanie materiálov. Široko sa používa pri spracovaní kovových a-kovových materiálov. Najbežnejším laserovým rezacím zariadením sú laserové rezacie stroje.
Medzi hlavné parametre procesu rezania laserom patrí výkon rezného lasera, rýchlosť rezania, hrúbka rezu a prietok plynu. Na rezanie laserom majú veľký vplyv aj ďalšie faktory, ako je kvalita laserového lúča, ohnisková vzdialenosť objektívu, rozostrenie a tryska.
1. Výkon lasera
Výkon lasera je jedným z najdôležitejších parametrov laserového rezacieho stroja. Čím vyšší je výkon, tým vyššia je rýchlosť rezania a väčšia hrúbka rezu. Všeobecne povedané, výkon lasera je výkon lasera.
Čo sa týka vlastností materiálu, ak je povrchová odrazivosť materiálu vysoká, potom pri ožiarení laserom na povrch materiálu sa viac energie odrazí späť namiesto toho, aby bola absorbovaná materiálom na rezanie. Preto, aby sa zabezpečila dostatočná energia na rezanie, je potrebné zvýšiť výkon lasera. Podobne, ak je tepelná vodivosť materiálu dobrá, teplo generované laserovým žiarením bude rýchlo vedené dovnútra materiálu, čo sťaží zvýšenie teploty reznej oblasti na úroveň dostatočnú na rezanie. V tomto čase je potrebné zvýšiť aj výkon lasera, aby sa zlepšila účinnosť rezania. Okrem toho rezanie materiálov s vysokými bodmi tavenia tiež vyžaduje väčší výkon lasera a hustotu výkonu. Pretože materiály s vysokými bodmi topenia vyžadujú viac energie na ich roztavenie alebo odparenie, aby sa dosiahol účel rezania.
2. Rýchlosť rezania
Za určitých podmienok výkonu, keď sa hrúbka dosky zväčší, musí laserový lúč preniknúť do hlbších vrstiev materiálu, aby sa dokončilo rezanie. Štúdie ukázali, že vzťah medzi rýchlosťou rezu a drsnosťou povrchu rezu nie je jednoduchý lineárny vzťah, ale predstavuje trend zmeny v tvare U-. To znamená, že pre materiály s rôznou hrúbkou plechu a rôznymi podmienkami tlaku rezného plynu existuje bod optimálnej reznej rýchlosti. Pri rezaní touto rýchlosťou je možné minimalizovať hodnotu drsnosti povrchu rezu, to znamená, že rez je najhladší. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia je rýchlosť rezania, tým väčší je potrebný výkon.
Rýchlosť rezania sa vzťahuje na dĺžku, ktorú môže laserový rezací stroj odrezať za minútu. Čím vyššia je rýchlosť, tým vyššia je účinnosť. Rýchlosť rezania laserového rezacieho stroja závisí od typu, hrúbky, tvrdosti atď. materiálu a je ovplyvnená aj výkonom lasera a priemerom bodu.
3. Hrúbka rezu
Hrúbka rezu sa vzťahuje na hrúbku materiálu, ktorý môže laserový rezací stroj rezať. Medzi faktory ovplyvňujúce hrúbku rezu patria:
Výkon zariadenia: Čím vyšší je výkon zariadenia, tým väčšia je hrúbka, ktorú možno rezať.
Typ materiálu: Rôzne materiály majú rôznu tvrdosť, hustotu a húževnatosť, čo ovplyvňuje hrúbku rezu.
Technológia rezania: Rôzne technológie rezania (ako laser, vodný lúč, plazma) majú rôzne maximálne hrúbky rezu.
Parametre procesu rezania: Ako rýchlosť rezania, tlak plynu atď. tiež ovplyvnia hrúbku rezu.
4. Tlak plynu
Počas procesu tavného rezania laserový lúč ohrieva materiál na teplotu topenia a v tomto čase vyfukovaný plyn hrá úlohu odfúknutia tekutého kovu, čím sa vytvorí rez. Tlak plynu musí byť dostatočne veľký, aby účinne odstránil roztavený kov a zabezpečil kontinuitu rezu a čistotu rezu. Prietok plynu tiež súvisí s tvarom dýzy. Rôzne formy trysiek majú rôzne účinky na distribúciu a prietokové charakteristiky plynu, takže použiteľná rýchlosť prietoku plynu bude tiež odlišná. Pri výbere trysky a nastavení prietoku plynu je potrebné zladiť a optimalizovať podľa špecifických požiadaviek na rezanie a vlastností materiálu.
5. Lúč
Výstup režimu lúča laserom je rozhodujúci pre efekt rezania. Experimentálne štúdie ukázali, že šírka rezu je takmer rovnaká ako priemer laserového bodu počas rezania bez -kyslíka-. Veľkosť bodu je úmerná ohniskovej vzdialenosti zaostrovacej šošovky, to znamená, že čím dlhšia je ohnisková vzdialenosť, tým väčší je bod; čím je ohnisková vzdialenosť kratšia, tým je bod menší. Avšak aj keď objektív s krátkou ohniskovou vzdialenosťou môže získať menší bod, jeho ohnisková hĺbka je tiež primerane znížená. Čím menšia je hĺbka ohniska, tým prísnejšia je požiadavka na vzdialenosť od povrchu obrobku k šošovke. Rozsah rozostrenia má väčší vplyv na rýchlosť rezu a hĺbku rezu a počas procesu rezania musí zostať nezmenený. Vo všeobecnosti miera rozostrenia používa zápornú hodnotu, to znamená, že ohnisková poloha je umiestnená v bode pod povrchom reznej platne.
6. Tryska
Tryska je dôležitým komponentom, ktorý ovplyvňuje kvalitu a efektivitu rezania laserom. Rezanie laserom vo všeobecnosti používa koaxiálnu trysku (sústredný prúd vzduchu a optická os) a priemer výstupu trysky by sa mal zvoliť podľa hrúbky rezacieho materiálu. Okrem toho má veľký vplyv na kvalitu rezu aj vzdialenosť od dýzy k povrchu obrobku. Aby sa zabezpečila stabilita procesu rezania, táto vzdialenosť musí zostať nezmenená.
Štandard hodnotenia kvality rezania laserom
Aplikácia lasera pri rezaní kovových materiálov je už dobre známa, no veľa ľudí nevie posúdiť kvalitu spracovania pri použití laserových rezacích strojov. V skutočnosti sa kvalita rezu zvyčajne posudzuje z hľadiska drsnosti čelnej plochy, spodných otrepov a šírky štrbiny.
1. Drsnosť čelnej plochy
Keď laser reže materiál, je ovplyvnený prietokom vzduchu a rýchlosťou podávania a koncová plocha vytvorí zvislé (alebo naklonené) čiary. Čím hlbšie sú čiary, tým drsnejšia je koncová plocha a čím plytšie čiary, tým hladšia je koncová plocha. Drsnosť ovplyvňuje nielen vzhľad hrany, ale ovplyvňuje aj vlastnosti trenia. Preto čím nižšia je drsnosť, tým vyššia je kvalita rezu. Úpravou parametrov, ako je výkon lasera, rýchlosť posuvu, ohnisková vzdialenosť, typ pomocného plynu a tlak vzduchu, možno priebežne optimalizovať drsnosť čelnej plochy.
2. Spodný ostrap
Princípom laserového rezania kovu je okamžité odparenie kovu pomocou vysokej energie lasera a odfúknutie trosky na povrchu obrobku pomocou pomocného plynu. V skutočnom procese spracovania však faktory, ako je hrúbka materiálu, nedostatočný tlak vzduchu a nevhodná rýchlosť podávania, spôsobia, že po ochladení určitá troska vytvorí otrepy a bude visieť na spodnej časti obrobku. V tomto čase sú potrebné ďalšie odihlovacie práce, ktoré spotrebujú ďalšie pracovné hodiny. Otrepy a troska na dne obrobku sú veľmi dôležitými kritériami na posúdenie kvality rezu.
3. Šírka rezného švu
Šírka rezného švu je odrazom presnosti spracovania. Zvyčajne to neovplyvňuje kvalitu rezu. Šírka rezného švu sa stane dôležitým ukazovateľom len vtedy, keď je potrebné vytvoriť vo vnútri obrobku obzvlášť presný obrys alebo vzor. Šírka rezného švu určuje minimálny vnútorný priemer obrysu. Čím menšia je šírka rezného švu, tým presnejší je obrys a tým menší je priemer otvoru. To je tiež jedna z dôležitých výhod rezania laserom, ktorý nahrádza rezanie plazmou.
Stratégia zlepšovania aplikácií technológie laserového rezania
Pri skutočnej aplikácii technológie laserového rezania je jednou z vecí, ktoré musíme často zvážiť, zlepšenie účinnosti rezania, zlepšenie kvality rezu a zníženie nákladov na rezanie. Na zlepšenie technológie rezania laserom na zlepšenie efektívnosti výroby, kvality rezania a zníženia nákladov môžeme začať z nasledujúcich aspektov:
1. S pokrokom v laserovej technológii môže používanie laserov s vyšším výkonom výrazne zvýšiť rýchlosť rezania a zároveň znížiť tepelne-ovplyvnenú oblasť a deformáciu materiálu, vďaka čomu je rezanie efektívnejšie a kvalitnejšie, zvlášť vhodné na rezanie hrubších materiálov.
2. Primerane upravte parametre, ako je výkon lasera, rýchlosť rezania, typ a tlak pomocného plynu a vzdialenosť medzi tryskou a materiálom, a vykonajte jemné nastavenia podľa špecifických materiálov a požiadaviek na rezanie. Pomocou viacerých testov nájdite optimálnu kombináciu parametrov na zlepšenie účinnosti a kvality rezania.
3. Prostredníctvom automatického zaostrovacieho systému sa poloha laserového zaostrenia automaticky nastaví podľa hrúbky a typu materiálu, aby sa zabezpečila presnosť rezu.
4. Skráťte čas bez{1}}rezania a zvýšte celkovú efektivitu prevádzky rýchlym presunutím reznej hlavy do ďalšieho počiatočného bodu rezu.
5. Automaticky zisťuje hranu a uhol sklonu materiálu, automaticky upravuje dráhu rezu a znižuje plytvanie materiálom a čas predspracovania.
6. Na simulované rezanie použite softvér na vytváranie hniezd, naplánujte si najjednoduchšiu dráhu rezu, znížte prázdne zdvihy a zlepšite využitie materiálu a rýchlosť rezania.
7. Pravidelne vykonávajte údržbu a servis laserového rezacieho stroja, ako je výmena opotrebiteľných dielov, čistenie optických komponentov, kalibrácia zariadenia atď., aby ste zabezpečili dlhodobú-stabilnú prevádzku zariadenia a zachovali optimálny výkon rezania.
8. Pracovné prostredie laserového rezacieho stroja udržiavajte čisté, s vhodnou teplotou a miernou vlhkosťou, aby ste predišli vplyvu prachu a nadmernej vlhkosti na zariadenie a rezací efekt.
9. Používajte pokročilejšie riadiace systémy a softvér na zlepšenie presnosti riadenia a rýchlosti odozvy a podporu zložitejších úloh rezania.
10. Naďalej venovať pozornosť novému vývoju v laserovej technológii, ako sú efektívnejšie laserové zdroje, pokročilejšie optické systémy, inteligentné softvérové algoritmy atď., aby sa neustále zlepšovali možnosti rezania.
Ak sa chcete dozvedieť viac o laserovom rezaní alebo si chcete kúpiť najlepší laserový rezací stroj, zanechajte nám správu na našej webovej stránke a pošlite nám e-mail priamo!
Kontaktujte nás: