Oglejte si princip in prednosti laserskega rezalnega stroja

Laserski rezalni stroj se pogosto uporablja v poučevanju, vojski in industriji zaradi visoke kakovosti rezanja in visoke učinkovitosti rezanja. Laserski rezalni stroj lahko reže kovine in nekovine, Hanov superenergijski laserski rezalni stroj pa se uporablja predvsem za rezanje kovinskih materialov, kakšen je torej princip laserskega rezalnega stroja?

Princip laserskega rezalnika - uvod

Tehnologija laserskega rezalnega stroja uporablja energijo, ki se sprosti, ko laserski žarek zadene površino kovinske plošče. Kovinska plošča se stopi, žlindro pa odpihne plin. Ker je moč laserja tako koncentrirana, se le majhna količina toplote prenese na druge dele kovinske plošče, kar povzroči malo ali nič deformacije. Surovce zapletenih oblik je mogoče zelo natančno izrezati z laserjem, izrezane surovce pa ni treba dodatno obdelovati.

Laserski vir običajno uporablja laserski žarek ogljikovega dioksida z delovno močjo 500-5000 vatov. Ta raven moči je nižja od zahtev mnogih gospodinjskih električnih grelnikov. Laserski žarek se skozi lečo in reflektor usmeri na majhno območje. Visoka koncentracija energije povzroči hitro lokalno segrevanje za taljenje kovinske plošče.

Nerjaveče jeklo pod 16 mm je mogoče rezati z lasersko rezalno opremo, nerjavno jeklo debeline 8-10 mm pa je mogoče rezati z dodajanjem kisika laserskemu žarku, vendar bo po rezanju s kisikom na rezalni površini nastal tanek oksidni film. Največjo debelino rezanja je mogoče povečati na 16 mm, vendar je dimenzijska napaka rezalnih delov velika.

Kot visokotehnološka laserska tehnologija od svojega začetka razvija laserske izdelke, primerne za različne industrije glede na različne družbene potrebe, kot so laserski tiskalniki, laserski lepotni stroji, CNC laserski rezalni stroji za lasersko označevanje, laserski rezalni stroji in drugi izdelki. . Zaradi poznega začetka domače laserske industrije je zaostajala za nekaterimi razvitimi državami pri tehnoloških raziskavah in razvoju. Trenutno domači proizvajalci laserskih izdelkov proizvajajo laserske izdelke. Nekateri ključni rezervni deli, kot so laserske cevi, pogonski motorji, galvanometri in leče za ostrenje, se še vedno uvažajo. To je povzročilo povečanje stroškov in večjo obremenitev potrošnikov.

V zadnjih letih so se z napredkom domače laserske tehnologije raziskave in razvoj ter proizvodnja celotnega stroja in nekaterih delov postopoma približali tujim naprednim izdelkom. V nekaterih pogledih je celo boljši od tujih izdelkov. Poleg prednosti Jaegerja še vedno prevladuje na domačem trgu. Vendar pa imajo tuji napredni izdelki še vedno absolutne prednosti v smislu natančne obdelave in opreme, stabilnosti in vzdržljivosti.

Princip laserskega rezalnika - princip.

V stroju za lasersko rezanje je glavno delo laserska cev, zato moramo razumeti lasersko cev.

Vsi vemo, kako pomembne so laserske cevi v laserski opremi. Za presojo uporabimo najpogostejše laserske cevi. CO2 laserska cev.

Sestava laserske cevi je iz trdega stekla, zato je krhek in lomljiv material. Da bi razumeli lasersko cev CO2, moramo najprej razumeti strukturo laserske cevi. Laserji z ogljikovim dioksidom, kot je ta, uporabljajo večplastno strukturo tulca, najbolj notranja plast pa je izpustna cev. Vendar pa je premer cevi laserskega razelektritve CO2 debelejši od same laserske cevi. Debelina razelektritvene cevi je sorazmerna z uklonsko reakcijo, ki jo povzroči velikost svetlobne točke, dolžina razelektritvene cevi pa je povezana tudi z izhodno močjo razelektritvene cevi. Lestvica vzorca.

Med delovanjem laserskega rezalnega stroja bo laserska cev proizvedla veliko količino toplote, kar bo vplivalo na normalno delovanje rezalnega stroja. Zato je za hlajenje laserske cevi potreben vodni hladilnik v posebnem prostoru, da se zagotovi normalno delovanje stroja za lasersko rezanje pri konstantni temperaturi. 200 W laser lahko uporablja CW-6200, hladilna zmogljivost pa je 5,5 KW. Laser z močjo 650 W uporablja CW-7800, hladilna zmogljivost pa lahko doseže 23 KW.

Princip laserskega rezalnika - rezalne lastnosti.

Prednosti laserskega rezanja:.

Prednost 1 - visoka učinkovitost.

Zaradi lastnosti prenosa laserja je laserski rezalni stroj na splošno opremljen z več delovnimi mizami z numeričnim krmiljenjem, celoten postopek rezanja pa je mogoče popolnoma digitalno nadzorovati. V procesu delovanja se le s spremembo NC programa lahko uporablja za razrez delov različnih oblik, ki lahko realizirajo tako dvodimenzionalni kot tridimenzionalni razrez.

Prednost 2 - hitro.

1200 W lasersko rezanje 2 mm debele nizkoogljične jeklene plošče, hitrost rezanja do 600 cm/min. Hitrost rezanja 5 mm debele plošče iz polipropilena lahko doseže 1200 cm/min. Med laserskim rezanjem materiala ni treba vpenjati in fiksirati.

Prednost 3 - dobra kakovost reza.

1: Reža za lasersko rezanje je tanka in ozka, obe strani reže sta vzporedni in pravokotni na površino reza, dimenzijska natančnost rezanega dela pa lahko doseže± 0,05 mm.

2： Rezalna površina je gladka in lepa, površinska hrapavost pa je le desetine mikronov. Tudi lasersko rezanje se lahko uporabi kot zadnji postopek, deli pa se lahko neposredno uporabijo brez obdelave.

3： Ko je material razrezan z laserjem, je širina toplotno prizadetega območja zelo majhna in zmogljivost materiala v bližini reže je skoraj nespremenjena, deformacija obdelovanca pa je majhna, natančnost rezanja je visoka, geometrijska oblika reža je dobra, oblika prečnega prereza reže pa je razmeroma gladka. Pravilni pravokotnik. Primerjava metod laserskega rezanja, rezanja z oksiacetilenom in plazemskega rezanja je prikazana v tabeli 1. Rezalni material je nizkoogljična jeklena plošča debeline 6,2 mm.

Prednost IV - brezkontaktno rezanje.

Med laserskim rezanjem ni neposrednega stika med varilnim gorilnikom in obdelovancem in ni obrabe orodja. Za obdelavo delov z različnimi oblikami ni treba spremeniti "orodja", temveč samo izhodne parametre laserja. Proces laserskega rezanja ima nizek hrup, majhne vibracije in majhno onesnaženje.

Prednost 5 - veliko materialov je mogoče rezati.

V primerjavi z rezanjem s oksiacetilenom in plazemskim rezanjem ima lasersko rezanje veliko vrst materialov, vključno s kovinskimi, nekovinskimi, kompozitnimi materiali s kovinsko matriko in nekovinsko matriko, usnjem, lesom in vlakni itd.

Princip laserskega rezalnega stroja - metoda rezanja.

Kroj po meri.

To pomeni, da odstranjevanje obdelanega materiala v glavnem poteka z izhlapevanjem materiala.

Med postopkom uparjalnega rezanja se temperatura površine obdelovanca pod delovanjem fokusiranega laserskega žarka hitro dvigne na temperaturo uparjanja in veliko število materialov upari, nastala para pod visokim pritiskom pa se razprši navzven z nadzvočno hitrostjo. Hkrati se v območju delovanja laserja oblikuje "luknja", laserski žarek pa se v luknji večkrat odbije, tako da se absorpcija materiala za laser hitro poveča.

V procesu visokotlačnega vbrizgavanja pare pri visoki hitrosti se talina v reži istočasno odpihne stran od reže, dokler obdelovanec ni odrezan. Intrinzično uparjevalno rezanje se v glavnem izvaja z uparjanjem materiala, zato je zahteva po gostoti moči zelo visoka, ki bi morala na splošno doseči več kot 108 vatov na kvadratni centimeter.

Vaporizacijsko rezanje je običajna metoda za lasersko rezanje nekaterih materialov z nizko točko vžiga (kot so les, ogljik in nekatere plastike) in ognjevzdržnih materialov (kot je keramika). Vaporizacijsko rezanje se pogosto uporablja tudi pri rezanju materialov s pulznim laserjem.

II Reakcijsko talilno rezanje

Pri rezanju s taljenjem, če pomožni zračni tok ne le odpihne staljeni material v rezalnem šivu, ampak lahko tudi reagira z obdelovancem, da spremeni toploto, tako da doda dodaten vir toplote procesu rezanja, se takšno rezanje imenuje reaktivno rezanje taline. Na splošno je plin, ki lahko reagira z obdelovancem, kisik ali zmes, ki vsebuje kisik.

Ko površinska temperatura obdelovanca doseže temperaturo vžiga, bo prišlo do močne eksotermne reakcije zgorevanja, ki lahko močno izboljša sposobnost laserskega rezanja. Za nizkoogljično jeklo in nerjavno jeklo je energija, ki jo zagotovi eksotermna reakcija zgorevanja, 60 %. Za aktivne kovine, kot je titan, je energija, pridobljena z zgorevanjem, približno 90 %.

Zato v primerjavi z laserskim uparjevalnim rezanjem in splošnim talilnim rezanjem reaktivno talilno rezanje zahteva manjšo gostoto moči laserja, ki je le 1/20 gostote moči uparjalnega rezanja in 1/2 gostote talilnega rezanja. Vendar pa bo pri reaktivnem taljenju in rezanju reakcija notranjega zgorevanja povzročila nekaj kemičnih sprememb na površini materiala, kar bo vplivalo na zmogljivost obdelovanca.

Ⅲ Taljenje rezanja

V procesu laserskega rezanja, če je dodan pomožni pihalni sistem, ki je koaksialen z laserskim žarkom, odstranjevanje staljenih snovi v procesu rezanja ni odvisno samo od samega uparjanja materiala, ampak je odvisno predvsem od pihalnega učinka visoke -hitrost pomožnega zračnega toka za neprekinjeno pihanje staljenih snovi stran od rezalnega šiva, tak postopek rezanja se imenuje rezanje s taljenjem.

V procesu taljenja in rezanja temperature obdelovanca ni več treba segrevati nad temperaturo uparjanja, zato se lahko zahtevana gostota moči laserja močno zmanjša. Glede na razmerje latentne toplote pri taljenju materiala in uparjanju je moč laserja, potrebna za taljenje in rezanje, le 1/10 moči pri metodi uparjevalnega rezanja.

Ⅳ Lasersko piskanje

Ta metoda se uporablja predvsem za: polprevodniške materiale; Laserski žarek z visoko gostoto moči se uporablja za risanje plitvega utora na površini obdelovanca iz polprevodniškega materiala. Ker ta utor oslabi vezno silo polprevodniškega materiala, ga je mogoče zlomiti z mehanskimi ali vibracijskimi metodami. Kakovost laserskega piskanja se meri z velikostjo površinskih ostankov in toplotnega območja.

Ⅴ Hladno rezanje

To je nova metoda obdelave, ki je bila predlagana s pojavom visokozmogljivih excimer laserjev v ultravijoličnem pasu v zadnjih letih. Njegovo osnovno načelo: energija ultravijoličnih fotonov je podobna vezavni energiji mnogih organskih materialov. Uporabite tako visokoenergijske fotone, da udarite v vezno vez organskih materialov in jo zlomite. Tako, da se doseže namen rezanja. Ta nova tehnologija ima široke možnosti uporabe, zlasti v elektronski industriji.

Ⅵ Rezanje s toplotno napetostjo

Pod segrevanjem laserskega žarka so krhki materiali nagnjeni k ustvarjanju velike napetosti na svoji površini, kar lahko povzroči zlom skozi napetostne točke, ki jih laser ogreje na čist in hiter način. Tak postopek rezanja imenujemo lasersko termično napetostno rezanje. Mehanizem termičnega rezanja je, da laserski žarek segreje določeno območje krhkega materiala, da ustvari očiten temperaturni gradient.

Raztezanje se bo zgodilo, ko je površinska temperatura obdelovanca visoka, medtem ko bo nižja temperatura notranje plasti obdelovanca ovirala raztezanje, kar bo povzročilo natezno napetost na površini obdelovanca in radialno ekstruzijsko napetost na notranji plasti. Ko ti dve napetosti presežeta lomno mejno trdnost samega obdelovanca. Na obdelovancu se bodo pojavile razpoke. Naj se obdelovanec zlomi vzdolž razpoke. Hitrost termičnega rezanja je m/s. Ta način rezanja je primeren za rezanje stekla, keramike in drugih materialov.

Povzetek: Laserski rezalni stroj je tehnologija rezanja, ki uporablja lastnosti laserja in ostrenje leče za koncentriranje energije za taljenje ali uparjanje površine materiala. Lahko doseže prednosti dobre kakovosti rezanja, visoke hitrosti, več materialov za rezanje, visoke učinkovitosti itd.