Принцип работы лазерная резка металла: Принцип лазерной резки: технологии и используемое оборудование

Содержание

Принцип лазерной резки: технологии и используемое оборудование

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Каковы принципы лазерной резки
  • Какие лазеры работают по принципу лазерной резки
  • На что обратить внимание при выборе оборудования для лазерной резки

Основное назначение лазерной резки – раскрой листовых материалов, преимущественно металлов. Ее главное достоинство заключается в возможности изготовления деталей, имеющих сложные контуры. В этой статье мы расскажем о том, каков основной принцип лазерной резки.

 

Основной принцип лазерной резки

Лазерный луч (так называемый лазер) – это когерентное монохроматическое вынужденное излучение узкой направленности, инициатором которого в активной среде выступает внешний энергетический фактор (электрический, оптический, химический и т. д.). В основе этого физического явления лежит способность веществ излучать волны определенной длины.

Фотонное излучение происходит в момент столкновения атома с другим когерентным (идентичным) фотоном, который не поглощается в процессе.

Фотоны, которые при этом становятся «лишними», и образуют лазерный луч.

Принцип лазерной резки заключается в том, что излучение оказывает тепловое воздействие на обрабатываемые материалы. В процессе обработки происходит нагревание металла до температуры плавления, а затем до температуры кипения, достигнув которой материал начинает испаряться. В связи с высокой энергозатратностью, такая обработка подходит для металлов небольшой толщины.

Работа с относительно толстыми листами выполняется при температуре плавления. Для облегчения процесса применяют подаваемый в зону обработки газ. Чаще всего пользуются азотом, гелием, аргоном, кислородом или воздухом. Задача газа заключается в удалении из области резки расплавленного материала и продуктов сгорания, поддержании горения металла и охлаждении прилегающих зон. Самым эффективным газом, используемым в процессе обработки, является кислород, позволяющий повысить скорость и глубину реза.

Благодаря высокой концентрации энергии лазерный луч проникает в материал обрабатываемой детали. За счет его воздействия в зоне резки происходит расплавление, испарение, воспламенение или другие процессы, меняющие структуру металла и вызывающие его исчезновение.

Лазерная резка схожа с обычной механической, но вместо режущего инструмента используется луч лазера, а также нет отходов, которые при механической обработке представляют собой металлическую стружку, а при работе с лазером они просто испаряются.

Срез металла при лазерной обработке очень тонкий, к тому же сама область реза очень мала (включая минимальную деформацию и температурную нагрузку на прилегающие зоны). Благодаря этим особенностям резка лазером является наиболее высококачественным способом обработки металлов. К тому же принцип лазерной резки позволяет использовать ее в работе практически с любыми материалами, независимо от конструкционных особенностей, формы и размера (включая бумагу, резину, полиэтилен и др., которые в силу мягкости или малой толщины не могут быть обработаны фрезой).

Прежде чем перейти к описанию принципа лазерной резки, поговорим об установках для работы с лазером, состоящих из трех основных частей:

  • Рабочей (активной) среды, создающей лазерное излучение.
  • Источника энергии (системы накачки), благодаря которому возникает электромагнитное излучение.
  • Оптического резонатора, представляющего собой систему зеркал, которые усиливают излучение.

Возникновение лазерного луча можно описать следующим образом – за счет источника энергии активная среда (к примеру, рубиновый кристалл) из внешней среды получает фотоны, имеющие определенной энергию. Проникая в активную среду, фотоны вырывают из ее атомов аналогичные частицы, однако сами в процессе не поглощаются.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Активная среда дополнительно насыщается за счет действия оптического резонатора (например, двух параллельно расположенных зеркал), благодаря чему имеющие одинаковую энергию фотоны многократно сталкиваются с атомами, тем самым порождая новые фотоны. Одно из зеркал оптического резонатора делают полупрозрачным, позволяющим пропускать фотоны в направлении оптической оси (в виде узконаправленного луча).

Лазерная резка металлов обладает следующими преимуществами:

  • Поскольку режущий элемент не вступает в механический контакт с разрезаемой поверхностью, возможно обрабатывать легкодеформируемые или хрупкие материалы.
  • Принцип лазерной резки позволяет работать с металлами, имеющими различную толщину. У стальных заготовок она может варьироваться от 0,2 до 30 мм, у алюминиевых сплавов – от 0,2 до 20 мм, у медных и латунных деталей – от 0,2 до 15 мм.
  • Лазерная резка отличается высокой скоростью.
  • Этот способ позволяет работать с заготовками, имеющими любую конфигурацию.
  • Благодаря лазерной резке детали имеют чистые кромки, а отходы практически отсутствуют.
  • Резка отличается высокой точностью – до 0,1 мм.
  • Плотная раскладка заготовок на листе обеспечивает более экономичный расход листового металла.

Этот способ обработки имеет и определенные недостатки, в первую очередь речь идет о высоком потреблении энергии, а также об использовании дорогостоящего оборудования.

Какие лазеры используют для резки

Линейка лазерных установок достаточно велика. В основе классификации обычно лежит вид активной среды (лазеры могут быть твердотельными, газовыми, полупроводниковыми), тип подачи энергии (импульсные установки или имеющие постоянную мощность), размеры оборудования, мощность излучения, назначение и т. п.

Выбирая подходящий вид лазерной резки следует исходить из типа материала, который необходимо обработать. При помощи углекислотных лазеров можно выполнять многочисленные операции (резку, гравировку, сварку) с различными материалами (металлами, резиной, пластиком, стеклом).

При необходимости раскроя листов латуни, меди, серебра, алюминия лучшим выбором станет твердотельная волоконная установка. С ее помощью обрабатывают только металлы.

В зависимости от типа рабочей среды существует следующая классификация лазеров:

  • Твердотельные.

Основной элемент твердотельных лазерных установок – осветительная камера, в которой расположены источник энергии и твердое рабочее тело. В качестве источника энергии выступает мощная газоразрядная лампа-вспышка. Рабочее тело представляет собой стержень, выполненный из неодимового стекла, рубина или алюмоиттриевого граната, легированный неодимом или иттербием.

С обоих торцов стержня размещены зеркала, одно из которых является отражающим, второе – полупрозрачным. Рабочее тело создает лазерный луч, который, многократно отражаясь и при этом усиливаясь, проходит сквозь полупрозрачное зеркало.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Волоконные установки также входят в число твердотельных. В качестве источника энергии в таком оборудовании выступает полупроводник, а для усиления излучения используется стекловолокно.

Чтобы понять принцип лазерной резки и работы установки в целом, обратимся к оборудованию, в котором рабочая среда представлена гранатовым стержнем, в качестве легирующего материала выступает неодим. Ионы неодима играют роль активных центров. За счет поглощения излучения газоразрядной лампы они возбуждаются, то есть получают излишнюю энергию.

При возвращении ионов в первоначальное состояние происходит отдача ими фотонной энергии, т. е. электромагнитного излучения (света). За счет фотонов в обычное состояние переходят и другие возбужденные ионы. Этот процесс носит лавинообразный характер. Благодаря зеркалам лазерный луч движется в заданном направлении. Отражаясь, фотоны много раз возвращаются в рабочее тело и вызывают образование новых фотонов, усиливая тем самым излучение. Отличительными чертами луча являются его узкая направленность и значительная концентрация энергии.

В качестве рабочего тела таких установок выступает углекислый газ в чистом виде либо в смеси с азотом и гелием. Посредством насоса газ поступает в газоразрядную трубку. Для возбуждения используются электрические разряды. Усилению отражения также способствуют зеркала – отражающее и полупрозрачное. В соответствии с конструктивными особенностями установки могут иметь продольную и поперечную прокачку или быть щелевыми.

  • Газодинамические.

Газодинамические лазеры относятся к самым мощным установкам. В качестве активной среды в них выступает углекислый газ, температура которого варьируется от 1 000 до 3 000 К (+726…+2726 °С). Для возбуждения используют вспомогательный маломощный лазер. Проходя со сверхзвуковой скоростью сквозь сопло Лаваля (канал с сильным сужением посередине), газ подвергается резкому расширению и охлаждению. Атомы газа, возвращаясь в первоначальное состояние, активируют излучение.

Какие параметры нужно учитывать при лазерной резке металлов

Лазерная резка подходит для работы не только с металлами, но и с резиной, линолеумом, фанерой, полипропиленом, искусственным камнем и стеклом. Обработка лазером применяется в приборо-, судо- и автомобилестроении, для создания элементов электротехнических устройств, сельскохозяйственных машин. Используя принцип лазерного раскроя, изготавливают жетоны, трафареты, указатели, декоративные элементы интерьера и пр.

Принцип лазерной резки зависит от многих параметров. Необходимо учитывать, с какой скоростью выполняется обработка, лазер какой мощности при этом используется, какова его плотность, фокусное расстояние, также учету подлежат диаметр луча и состав излучения, а также марка и вид обрабатываемого материала. Например, скорость резки низкоуглеродистых сталей примерно на 30 % выше, чем при работе с нержавейкой. Снижению скорости практически в два раза способствует замена кислорода обычным воздухом. Лазер мощностью 1 кВт разрезает алюминий со скоростью примерно 12 м/с, титан – 9 м/с (при использовании кислорода в качестве активной среды).

Разберем принцип лазерной резки на следующем примере. За основу берем мощность лазера 1 кВт, в качестве активной среды выступает кислород, подаваемый в рабочую область под давлением 0,5 МПа, диаметр луча равен 0,2 мм.

Толщина заготовки, мм

Оптимальная скорость резки, м/с

Ширина реза, мм

Шероховатость кромок, мкм

Неперпендикулярность, мм

1

10-11

0,1–0,15

10–15

0,04–0,06

3

6-7

0,3–0,35

30–35

0,08–0,12

5

3-4

0,4–0,45

40–50

0,1–0,15

10

0,8–1,15

0,6–0,65

70–80

 

Еще одним преимуществом лазерной резки является ее точность, измеряемая в процентном отношении. В основе требований к названному параметру лежит толщина обрабатываемой заготовки, а также цели ее дальнейшего использования. При работе с металлическим профилем, толщина которого достигает 10 мм, погрешность варьируется от 0,1 до 0,5 мм.

На скорость резки влияет также теплопроводность обрабатываемого металла. Чем более высоким будет этот показатель, тем больше энергии необходимо для обработки, поскольку тепло из рабочей зоны будет отводиться более интенсивно. К примеру, лазер, мощность которого составляет 600 Вт, без труда справится с черными металлами или титаном. В то же время работа с медью и алюминием, отличающимися повышенной теплопроводностью, будет намного сложнее. Что касается усредненных показателей, разработанных для разных металлов, они являются следующими:

 

Малоуглеродистая сталь

Инструментальная сталь

Нержавеющая

сталь

Титан

Толщина, мм

1,0

1,2

2,2

3,0

1,0

1,3

2,5

3,2

0,6

1,0

Мощность лазера, Вт

100

400

850

400

100

400

400

400

250

600

Скорость резания, м/мин

1,6

4,6

1,8

1,7

0,94

4,6

1,27

1,15

0,2

1,5

Качество реза находится в прямой зависимости от принципа лазерной резки и выбранного режима работы. Характеристиками качества являются точность вырезанной заготовки, ширина реза, шероховатость и ровность поверхностей кромок, присутствие на них частиц оплавленного металла (грата), глубина реза. Однако основное значение имеют такие параметры, как скорость резки и толщина детали.

Преимущества и недостатки лазерной резки

Лазерная резка обладает неоспоримыми преимуществами.

Лазер позволяет работать с металлами различной толщины (медными – толщиной от 0,2 до 15 мм, алюминиевыми – от 0,2 до 20 мм, стальными – от 0,2 до 20 мм, из нержавейки – до 50 мм).

Поскольку режущий инструмент не контактирует с заготовкой, то можно обрабатывать хрупкие и легко деформирующиеся детали.

Принцип лазерной резки позволяет создавать детали различной конфигурации (особенно при использовании установок с компьютерным обеспечением). Достаточно загрузить в программу чертеж детали, и оборудование выполнит резку самостоятельно, при этом точность будет весьма высокой.

Лазерная резка позволяет работать с высокой скоростью. При необходимости изготовления малой партии деталей она позволит обойтись без таких процессов, как штамповка и литье.

Благодаря лазерной резке снижается себестоимость готовых деталей, а значит, и их конечная цена. Это обусловлено минимумом отходов и чистотой среза.

Процесс резки лазером является наиболее универсальным, позволяющим справляться со сложными задачами.

При этом лазерная резка обладает малым количеством недостатков, среди которых высокое потребление энергии. Именно поэтому такой способ обработки является самым дорогим. Впрочем, если сравнить обработку лазером со штамповкой, для которой требуется дополнительно изготовить оснастку, то использование первого будет более экономичным. Еще одним минусом является небольшая толщина разрезаемых деталей (максимум 20 мм).

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Принцип работы станков лазерной резки | RuAut

Недостатками механических методов резки являются: потеря материала, низкая производительность процесса, износ и поломка инструмента. Все это результат контакта инструмента с материалом. Основные недостатки термических методов резки: низкое качество реза и невозможность обработки не металлических материалов. Здесь бессильны и газопламенная и плазменные технологии. Лазерной резки поддаются практически все материалы независимо от твердости. Благодаря отсутствию механических усилий, могут разрезаться не жесткие материалы. А жесткие должны быть лишь зафиксированы без специального закрепления. 

Процесс лазерной резки легко автоматизировать. В состав автоматизированного станка для лазерной резки входят: лазер с источником питания, тракт передачи излучения в зону обработки, система управления. По механизму воздействия на материал лазерный луч аналогичен газовому пламени и плазменной дуге. Это тепловой источник. Однако концентрация его мощности на несколько порядков выше и составляет 100 000 … 10 000 000 Вт/кв.см. Благодаря этому, обеспечивается высокая скорость резки, получение узкого разреза, минимальная протяженность зоны термического влияния, отсутствие деформации и крапления. 

Сущность лазерной резки состоит в расплавлении, разложении или испарении материала и удалении продуктов разрушения из канала реза. При работе станка лазерной резки в режиме испарения поверхность материала разогревается до температуры кипения и вещество из канала реза удаляется в парообразном состоянии. Механизм испарения характерен для материалов у которых удельная энергия испарения мало отличается от удельной энергии плавления. И как правило реализуется реализуется при облучении короткими импульсами с высокой плотностью мощности. Лазерная резка в режиме плавления характерна для металлов при действии на них непрерывного излучения. Для удаления расплава в зону обработки станка лазерной резки подается струя газа. Этот режим при низких скоростях резки характеризуется периодическим протеканием процесса образования и удаления расплава. Качество реза при этом невысокое. Увеличение скорости резки переводит процесс в стационарный режим. Качество реза в стационарном режиме повышается. Подача кислорода в зону обработки при резки например низкоуглеродистых сталей или титана за счет энерго вклада эзотермической реакции горения позволяет увеличить скорость резки в 1.5 … 2 раза. При резке ряда полимерных материалов возможно образование слоя угля на кромках резки. Его толщина может быть значительно снижена при использовании нейтрального газа.
Для подачи газа в зону лазерной резки применяют специальные сопла. При сверхзвуковых скоростях потока у кромки детали может появиться скачок уплотнения, ограничивающий скорость газа в канале реза. Оптимальное давление обеспечивающее максимальную кинетическую энергию потока составляет около 0.2 МПа.
Существенное влияние на производительность процесса и качество работы станка лазерной резки оказывает распределение плотности мощности лазерного пучка. Оптимальным распределением плотности мощности считается нормальное или гауссовое. Важное значение имеет ориентация плоскости поляризации лазерного луча, определяемое положением вектора напряженности электромагнитного поля относительно направления резки. Максимальная скорость лазерной резки, минимальная ширина зоны термического влияния и параллельность кромок достигаются при совпадении плоскости поляризации и направления резки, когда энергия выделяется в основном только на лобовой поверхности резки. Поэтому при резки металлов по сложному контуру, поляризация должна быть или круговой или линейной, плоскость которой синхронно поворачивается с изменением траектории движения.
С увеличением мощности лазерного излучения глубина прорезания увеличивается, достигая 10-12 мм для металлов. И 50-60 мм для неметаллических материалов. Поэтому наиболее эффективна лазерная резка при изготовлении деталей сложного контура из листовых материалов, соответствующих диапазону толщин. В станках лазерной резки применяются твердотельные лазеры периодического действия, газовые лазеры непрерывного действия, твердотельные лазеры непрерывного действия.
От декоративных элементов садовых домиков до разнообразных деталей современных машин, таков диапазон применения станков лазерной резки. 

Лазерная резка металла – преимущества и основные принципы

 Лазерная резка применяется, чтобы разрезать различные материалы или сделать элементы сложной или оригинальной формы. Популярность этой услуги объясняется невысокой ценой на лазерную резку.

 Если сравнить лазерную резку металла с другими видами резки, то первая значительно выигрывает по таким показателям, как возможность выполнения сложных работ и отсутствием прямого механического воздействия на металл. Она позволяет быстро и точно вырезать мельчайшие детали.

 Мощность лазерного излучения регулируется, поэтому ее можно настроить в зависимости от конкретного изделия, и срезаемая кромка получится ровной и гладкой. Ее не надо будет в дальнейшем никак обрабатывать.

 Лазерная головка имеет величину около миллиметра, что позволяет достичь очень высокой точности резки, благодаря чему обрабатываемые детали займут точное взаимное положение.

 Благодаря тому, что мощность лазера можно менять, достигается высокая производительность работы, так как его диаметр 2,5 мм позволяет создавать отверстие в 5 мм. Лазерная резка может использоваться для работы с мягкими и легкодеформируемыми материалами.

Принцип лазерной резки металла

 Происходит концентрация лазерного луча на поверхности, которая обрабатывается(ее размер составляет всего несколько кв. микрон) и температура металла повышается, он расплавляется и затем испаряется.

 Существует два основных типа лазеров: твердые и газовые.  Особенно популярны лазеры на углекислом газе. Существуют и другие виды лазеров, но их использование обходится очень дорого, либо же у них недостаточно мощности для обработки.

 Лазерная резка металлов нужна для точной обработки фасонных деталей, которые нельзя по-другому обработать, так как они слишком твердые или слишком хрупкие, или не подвержены иной обработке кроме лазера. Метод лазерной резки металлов выгодно использовать для обработки сложных штучных деталей, так как объем партии несущественно влияет на стоимость, в итоге себестоимость деталей получается довольно низкой.

 Принцип работы лазерной установки следующий: компьютер станка управляет лазерной головкой, которая перемещается по поверхности обрабатываемой детали. Эту компоновку называют «координатным столом».

 

Другие статьи по этой теме:

Особенности лазерной резки металла

Сравнение плазменной, лазерной и гидроабразивной резки металла 

Особенности лазерной резки, принцип работы, оборудование

Резка лазером является современным инновационным способом, который способен обрабатывать различные изделия из металла и придавать металлу различный, любой вид. Такой технологический процесс воздействия на листовое железо способен выполнить массу различных функций. Лазерная резка металла универсальна и имеет высокую точность, при этом срез на металле практически не заметен, а значит нет необходимости дополнительно подвергать обработке срезанную поверхность.

Лазерная резка металла, оборудование

При выполнении подобных технологических процессов и обработке металлического листа можно использовать специализированное станочное, лазерное оборудование. Но каждая операция с металлом по-своему особенная, а значит невозможно выполнять работу на одной установке, поэтому они могут иметь следующие разновидности:

Лазерная резка металла твердотельным станком – активно используется для точной при этом стремительной, эффектной обработки изделия из различных сплавов (алюминий, медь и т.п.).

Такие установки комплектуются диодами и стержнем, который имеет специальную форму. Эти детали как правило изготавливают из рубинов, определенных пород гранита и некоторых групп стекла.

Механизм действия такого агрегата заключается в передаче энергетического заряда на стержень, который в свою очередь перенаправляет луч на обрабатываемую поверхность.
Также могут наличествовать дополнительные компоненты в виде зеркала или призмы. Они своими способностями значительно увеличивают производительность установки.

  • Волоконный прибор – здесь на генерацию лазера работает оптоволокно. В большинстве случаев эти компоненты работают на достаточно объемном производстве и изготавливают различные детали, которые должны обладать точными параметрами после нарезки.
  • Газовый станок – генератором энергии являются такие вещества как углекислотный газ, азот или гелий. Применяется при обрабатывании прочных и крепких металлических листовых сплавов.

Подобрать подходящую модификацию необходимого оборудования для приобретения нужного результата достаточно просто, следует лишь учесть вид сплава из металла.

Где применяется лазерная резка металла

Применение лазерной технологи для резки металла достаточно распространенное, но наиболее часто используется в таких сферах деятельности:

На производстве автомобилестроения и другого производства транспорта;

Оснащение и детали, которые служат для возведения различных торговых палаток и иных похожих конструкций;

Металлические компоненты используемые на производстве мебели;

Комплектационные изделия которые дополняют собой кованную деталь;

На производстве где изготавливают различные элементы декора.

Продукция, изготовленная с помощью лазерных станков, используется практически во всех отраслях и сферах.

Лазерная резка металла: положительные опции

Как видно из выше написанного данный метод резки металла имеет массу положительных моментов, вот некоторые из огромного списка:

  • Правильно сконцентрированный луч способен разделить металлический лист на нужные части без дополнительных механических воздействий, что целиком исключает деформацию, загибы и иные непредвиденные дефекты;
  • Универсальное использование – данный способ обработки металла можно применять практически для всех групп сплавов;
  • Изделия, обрабатываемые подобным способом, практически не нагреваются и соответственно не нужно ждать пока они остынут, а можно сразу отправлять на следующий этап работы;
  • Автоматизированный процесс работы лазерного станка и раскройка листов металла с применением специальных программ поможет значительно сэкономить на заработной плате, а также минимизирует отходы производства;
  • Лазерный луч способен выполнить необходимые разрезы нужного диаметра с помощью программирования. Это весьма ощутимая помощь в производстве серийной продукции;
  • При обработке металла совершено исключается риск попадания различных обломков, что гарантирует безопасность производимому изделию и оберегает его от царапин, сколов и т.п.

Данное направление обрабатывания металлических листов способно высокоточно и качественно выполнить любую работу в промышленных масштабах.

Заказ лазерной резки металла

Лазерная резка металла. Теория | Технологии Металообработки

Что из себя представляет резка металла лазером?

В основе технологии лазерной резки лежит то, что луч имеет точное направление и получается при работе специализированного оборудования. Так как контакт луча лазера с поверхностью в таких случаях равняется нескольким микронам, а кристаллические решетки материалов достигают температуры, необходимой для плавления металла.

Минимальность соприкосновения луча с поверхностью обеспечивает то, что остальная часть детали практически не нагревается во время работы. Это обеспечивает безопасность персонала при использовании оборудования.

Еще одним достоинством является погрешность резки, которая достигает технологического минимума. В местах разреза металл плавится и сразу испаряется, выкипает. При этом расстояние от оборудования для лазерной резки металла до детали  составляет меньше сантиметра!

Для работы допускаются металлические детали различной толщины, например, наше оборудование позволяет разрезать черный металл толщиной до 25 мм, нержавеющую сталь до 20 мм, а алюминий до 12 мм! (подробнее)

Работа настолько аккуратна и эффективна, что деталь, вырезанная подобным способом, далее может не подвергаться дополнительной механической доработке и сразу отдается к следующему необходимому процессу или в использование. Это значительно экономит затраты производителя.

И хотя главным назначением является вырезание деталей и заготовок, при помощи лазерного оборудования можно фрезеровать и просверливать углубления необходимого диаметра и глубины.

Оборудование для лазерной резки металла отлично подходит для выполнения гравировки, в таком случае не стоит применять трудное в использовании оборудование, а диаметр лазерной установки должен быть минимальным.

пример гравировки металла лазером

Принцип работы оборудования лазерной резки металла

Конструкция аппаратов намного проще и компактнее, но обладают они большей мощностью, чем другое оборудование для обработки металла механическим способом.

Главным элементом аппарата является стержень, который является сердцем излучателя. Благодаря чему непрерывному световому потоку стержень возбуждается и накачивается.

Специальная система задает лучу фокус, а резонаторы придают ему необходимую для плавления силу.

Все узлы аппарата управляются программно с помощью автоматизации и заложенного в память станка ПО.

Самым используемым и продуктивным газом в аппаратах является кислород, так как при его использовании возможно достичь наибольшей температуры в сравнении с использованием других газов. Это происходит за счет реакции, которая получается при соприкосновении кислорода с раскаленной поверхностью металла. От чистоты кислорода зависит скорость обработки.

ПЛЮСЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛА:

  • Из-за отсутствия механического воздействия обработке могут подвергаться любые металлы: от хрупких до достаточно прочных материалов.
  • Высочайшая точность разреза и ровно обработанные края детали. Отсутствие дефектов при работе.
  • Деталь сразу готова к использованию и не требует дальнейшей обработки.
  • Из-за точности работы имеется возможность кроить детали абсолютно любой формы.
  • Для загрузки формы в аппаратуру достаточно чертежа, выполненного в любой чертежной программе.
  • Высокая эффективность в сочетании с производительностью, которая на порядок выше.
  • Возможность компактного размещения деталей на одном листе.
  • Общая экономия со стороны использования ресурсов, финансов и рабочего времени.

 

Более подробную информацию о возможностях нашего оборудования вы можете получить по телефону: +7(3852)599-227

Или написав нам на электронную почту: [email protected]

Принцип лазерной резки металла | ТК Ноябрь

Разделительные операции с различными металлами – основа всех процессов их последующей обработки. Каждая из технологий резки имеет свои области рационального применения. Например, резка пластическим сдвигом используется в крупносерийном и массовом производстве, газопламенная резка – при единичном и т.д. Во многих случаях единственным способом получения исходных заготовок считается лазерная резка.

Разделение металлов при помощи лазерного луча

В основу лазерной резки положен принцип концентрированного локального выделения значительной тепловой энергии, и её последующего воздействия на разделяемые поверхности металла. При этом не имеет значения, токопроводящим ли является материал заготовки или нет (эта особенность лазерного разрезания широко используется при лазерной обработке гранита, кварца, керамики и прочих материалов – изоляторов).

Необходимыми составляющими процесса лазерной резки являются:

  • Оптический квантовый генератор как источник излучения (газоразрядная лампа).
  • Собирающая линза, при помощи которой происходит фокусирование светового потока.
  • Режущая головка.
  • Источник вспомогательного газового потока, назначение которого обеспечить огнебезопасность зоны раздела и эвакуировать частицы металла, которые оказались под линией реза.
  • Узел охлаждения лазерной головки.
  • Механизмы для программированного перемещения инструментальной головки (или заготовки) в соответствии с направлением линии раздела металла.

Процесс особенно эффективен в случае разделения тонких материалов – плёнки, фольги – толщина которых не превышает 2…5 мм. Для заготовок большей толщины удельная энергоёмкость процесса становится весьма значительной, а, следовательно, и неконкурентоспособной с альтернативными технологиями резки металлов.

Установки лазерной резки различаются:

  • По своей производительности (удельной тепловой мощности, которую способны ввести в зону разделения).
  • По частоте возбуждения лазерного луча в единицу времени (скважности импульсов).
  • По внешним условиям протекания лазерного разряда (в воздухе или в жидкости).
  • По направлению подачи вспомогательного газа (чаще всего – аргона), ответственного за эвакуацию продуктов эрозии из зоны обработки.
  • По способу управления процессом – полуавтоматический, автоматический, программный (ручные установки для лазерной резки используются в основном, для лабораторных целей).

Параметры лазерного разрезания металлов и сплавов

Выбор подходящей установки производится по следующим факторам:

  • По энергии излучения генератора лазерного излучения.
  • По величине фокусного расстояния системы управления лучом и по пределам его требуемого смещения.
  • По длительности импульса.
  • По количеству импульсов в единицу времени.
  • По виду металла обрабатываемой заготовке (значение имеют его теплофизические параметры – теплопроводность и теплоёмкость, а механические – твёрдость и прочность – несущественны).

Гамма современных станков, предназначенных для лазерной резки довольно обширна. Например, в часовой промышленности используется оборудование малой энергоёмкости (не более 1 Дж), зато с повышенной точностью обработки и толщиной линии раздела, исчисляемой микронами. Наоборот, для резки заготовок металла с большими размерами энергия излучения достигает нескольких сотен джоулей.

Практически градация оборудования производится не по энергии излучения, а по величине напряжения накачки газоразрядной лампы. В свою очередь, это напряжение определяется ёмкостью конденсаторной батареи накопителя питающего блока, которые запасает энергию, а затем отдаёт её рабочему разрядному контуру.

Стабильность работы квантового генератора зависит от тепловых процессов, которые развиваются в процессе лазерной резки. Поэтому рабочий контур режущей головки нуждается в постоянном охлаждении: в противном случае оптические элементы головки быстро стареют, и КПД установки снижается. Прогрессивным вариантом является ведение процесса лазерного разделения металла под небольшим (до 10…15 мм) слоем жидкости, в качестве которой используют четырёххлористый углерод, а то и обычную воду.

Совокупность всех энергетических параметров лазерного луча – скважность, толщина, расстояние до обрабатываемого металла – определяет эффективность лазерной резки.

Последовательность процесса лазерной резки

Вначале заготовку, подлежащую разделению, позиционируют на столе, и при помощи программы ЧПУ устанавливают траекторию перемещения инструментальной головки.

Далее включают блок накачки контура квантового генератора, и производят накопление энергии. Фокусируют лазерный луч (диаметр пятна обычно не превышает 0,5…0,8 мм, в зависимости от разрезаемого металла, при точности фокусировки ±0,005…0,1 мм).

Непосредственно перед началом процесса резки в зону разделения подают струю инертного газа. Осуществляют подачу инструментальной головки к поверхности заготовки на требующийся зазор.

При обычной продолжительности импульса от 0,1·10-3 до (8…10)·10-3с начинается процесс размерного испарения металла, с последующим выдуванием микрочастиц при помощи аргонной струи. Длительность фазы импульса подбирается такой, чтобы исключить возможное проплавление металла, которое сопровождается резким ухудшением качества поверхности раздела.

Ведение процесса лазерной резки под слоем рабочей жидкости обеспечивает лучшее охлаждение торцов разрезаемого металла, которые весьма сильно нагреваются, особенно, если частота следования импульсов высока.

Выбор оптимального режима резки (прежде всего, производительности и качества) зависит от металла. Например, по мере снижения производительности металлы и сплавы можно расположить в следующий ряд: медь и её сплавы→алюминий и его сплавы→нержавеющие стали→углеродистые стали→тугоплавкие металлы. В отношении роста шероховатости торцов на линии реза зависимость несколько иная: тугоплавкие металлы→медь и её сплавы→алюминий и его сплавы→нержавеющая сталь→углеродистая сталь. Из этого следует, что применение принципа лазерной резки к тугоплавким металлам и сплавам нецелесообразно.

Преимущества и недостатки лазерной резки

Лазерная резка пригодна для разделения любых плотных материалов, как кристаллических, так и аморфных (например, пластмассы). При этом со стороны лазерного луча не прикладываются никакие механические усилия, которые могли бы вызвать хрупкое раскалывание материала под воздействием значительного перепада температур.

Поскольку лазерный луч проходит сквозь любую прозрачную среду, то обработку металлических изделий можно вести изолированно, например, в ёмкостях. Лучу доступны любые поверхности, к которым невозможно подвести иной разделительный инструмент. Тепловая энергия лазера может быть легко сконцентрирована в очень малых объёмах, при этом не требуется каких-либо направляющих приспособлений и узлов.

Лазерный принцип резки обеспечивает очень высокую производительность, поскольку одновременно с разделением металла можно проводить и контроль качества поверхности раздела. Работают такие установки тихо, и обеспечивают высокую стерильность производства.

К недостаткам процесса относятся невозможность разрезания заготовок большой толщины, а также повышенную энергоёмкость установок. 

Лазерная резка металла Белгород

Технология лазерной резки металла в наше время является одним из самых популярных и востребованных способов металлообработки. Ее по праву можно обозначить как передовую, с учетом того, насколько эффективна в конечном итоге работа с использованием газовых и плазменных элементов. Лазерная резка металла классифицируется как немеханический способ и базируется на температурном воздействии с металлической поверхностью.

В компании «Система» вы сможете найти профессиональных мастеров, которые могут предоставить качественные услуги по металлообработке различными средствами и инструментарием, а также подходом к проведению нужных работ, в том числе лазерной резкой металла. И все это – по доступным, демократичным ценам, в кратчайшие сроки и с качественным ответственным подходом! Мы отвечаем за все гарантии, предоставляемые нашей компанией. Нужна качественная металлообработка? Тогда ждем вашего заказа в компании «Система»!

Характеристика метода лазерной резки металла

Принцип работы резки лазером металла заключается в том, чтобы задать точное направление луча при работе со специализированным оборудованием. Лазер соприкасается с поверхностью под давлением в несколько микрон, в то время как кристаллические решетки исходных материалов достигают тех температурных показателей, которые так необходимы для того, чтобы расплавить металл.

Соприкосновение луча с поверхностью минимально, что обеспечивается благодаря отсутствию нагрева на всей остальной части изготавливаемого изделия в целях безопасности мастера во время использования надлежащего оборудования.

Одним из главных достоинств лазерной резки металла можно обозначить минимальную погрешность при проведении работ. В тех местах, где проходит разрез, металл плавится и сразу же испарятся, выкипая. Расстояние от используемого прибора до детали изделия составляет всего пару сантиметров.

В работе с использованием лазерной резки металла допускается применение деталей небольшой толщины, в противном случае луч лазера не сможет в полной мере обеспечить целостность материала.

Аккуратность и эффективность работы обусловлены тем, что при обработке данным способом изделия, не требуется дополнительных мер, и необходимый процесс запускается сразу же на следующем этапе или деталь уже переходит в эксплуатацию. Данный фактор позволит производителю и заказчику значительно сэкономить на необходимых тратах.

Лазерная резка металла может применяться в качестве метода фрезеровки и сверления при прокладывании углубления, имеющего определенный диаметр и глубину. Внутренняя резьба при данных условиях не представляется возможной – и это один из существенных недостатков применяемой технологии.

С помощью резки металла лазером можно выполнить качественную гравировку: для этого использовать минимальный диаметр луча, который станет основой для последующих работ.

Особенности обработки металла лазерной резкой

Первоочередным преимуществом лазерной резки будет являться то, что она образует сама по себе перпендикулярно наиболее точные кромки и суженные прорези с учетом толщины материала, приятного на обработку.

Еще одно достоинство – практически не дает деформаций. Высокая точность и производительность при данном виде работы обуславливает серьезную высокотехничность при работе с тонкими материалами. Постобработка для таких изделий не требуется, они сохраняют свой пригодный первозданный вид.

Преимущества и недостатки резки металла лазером

Лазерная резка металла по праву считается одним из самых лучших способов металлообработки, но, как и любая технология, имеет свой ряд существенных плюсов и минусов, о которых следует знать, прежде чем заказывать данную услугу в компании «Система».

Достоинства:

  • Отсутствие механического воздействия позволяет обрабатывать любые материалы разной степени прочности;
  • При лазерной резке металла обеспечивается высокая разрезная точность и ровность обработки краев изделия, что также подразумевает отсутствие каких-либо дефектов;
  • Обрабатываемое изделие сразу же по завершении работ будет пригодно к эксплуатации, ему не будут требоваться дополнительные меры обработки;
  • Точность работы дает возможность перекраивать детали под абсолютно любую форму;
  • Загрузка формы в аппаратуру предусматривает лишь наличие чертежа, который выполняется в любой чертежной программе;
  • Высокая эффективность и производительность при условии корректной работы;
  • Предусмотрено компактное размещение деталей на одном листе;
  • Выгодная экономия в плане использования и распределения ресурсов, финансовых затрат и рабочего времени.

Недостатки:

  • Если металл имеет повышенные отражающие свойства, то данный способ будет для него непригоден;
  • Максимально допустимая толщина обрабатываемого металла не должна превышать 20 мм.

Заказывайте услуги лазерной резки металла в компании «Система»!

Металлообработка рано или поздно может пригодиться в проведении различных строительных работ. Чтобы ваша конструкция была прочной и долго пробыла в эксплуатации, ей нужны качественно обработанные материалы – для каждого из них требуется свой индивидуальный подход. И наша компания готова его обеспечить! Обращайтесь за металлообработкой в нашу организацию, и вы получите качественный результат по доступным ценам. Опыт наших мастеров-специалистов покажет настоящий профессионализм в их работе и обеспечит гарантии благонадежного результата. Ждем вас в «Системе»!

Заказать услугу

Принцип работы волоконно-лазерной резки

Выпущено 06 августа 2020 г.

В современном промышленном производстве станки с ЧПУ для волоконной лазерной резки находят широкое применение во всех сферах жизни благодаря своим эффективным и гибким технологическим преимуществам. Станок для резки металла с оптоволоконным лазером , особенно в области обработки металлов, стал почти обязательным инструментом для всех производителей обработки, и повседневная жизнь людей тесно связана, но большинство людей не знают, как это работает.Сегодня Мистер Лазер познакомит вас с принципом работы лазерной резки волокон, чтобы каждый мог понять его более глубоко.

Станок для лазерной резки стали предназначен для фокусировки лазерного излучения, излучаемого лазером, в лазерный луч с высокой плотностью мощности через систему оптического пути. Лазерный луч облучает поверхность заготовки, заставляя заготовку достичь точки плавления или кипения, а газ высокого давления, коаксиальный с лучом, сдувает расплавленный или испаренный металл.Поскольку относительное положение луча и заготовки перемещается, материал в конечном итоге образует щель, чтобы достичь цели резки.

Процесс лазерной резки использует невидимый луч для замены традиционного механического ножа. Принцип его работы также определяет его преимущества, которых нет у других методов обработки:

(1) Высокая точность, высокая скорость, узкий режущий шов, минимальная зона термического влияния, гладкая режущая поверхность без заусенцев.

(2) Лазерная режущая головка не касается поверхности материала и не царапает поверхность заготовки.

(3) Щель узкая, локальная деформация заготовки крайне мала, механической деформации нет.

(4) Он может резать сталь, сталь, углеродистую сталь, нержавеющую сталь, лист из алюминиевого сплава и другие твердые материалы без деформации.

(5) Программирование с числовым программным управлением может обрабатывать любой план, можно разрезать всю доску большого формата, не нужно открывать форму, экономично и экономит время.

         

Преимущества резки волоконным лазером также делают лазерной резки металла в рекламной индустрии, ремеслах, обуви, игрушках, компьютерной вышивке, моделях одежды, строительстве, резке металла, производстве электрических переключателей, производстве лифтов, производство бытовой техники, производство кухонной утвари, инструменты для обработки и другие отрасли машиностроения и перерабатывающей промышленности имеют широкий спектр применения.

Являясь лидером в области интеллектуального лазерного оборудования, MYST Laser ориентирована на предоставление отличной технической поддержки, и у нас есть один профессиональный станок для лазерной резки и коммуникационный центр для станков для лазерной маркировки. мы будем строить нашу промышленность 4.0 и будущие заводы, помогая компаниям создавать интеллектуальное производство и обеспечивая интеллектуальное производство. Ценностями нашей компании являются клиентоориентированность, стремление к постоянным инновациям и реализация ценности компании и мечты сотрудников.

Краткое описание принципа работы станка для лазерной резки

Станки для лазерной резки широко используются в современном промышленном производстве.Станки лазерной резки используются для резки металлов и неметаллов, используя лазерный луч для расплавления поверхности материала. В этой статье будет представлен принцип лазерной резки.

Станок для лазерной резки, введение

Технология лазерной резки использует энергию, высвобождаемую при попадании лазерного луча на поверхность листового металла. Листовой металл плавится и уносится газом. Поскольку мощность лазера очень сконцентрирована, на остальную часть платы передается лишь небольшое количество тепла, которое практически не деформируется.Этот лазер может использоваться для резки сложных форм с высокой точностью без дополнительной обработки.

Лазерный источник обычно использует лазерный луч на углекислом газе, рабочая мощность составляет 500 ~ 5000 Вт. Этот уровень мощности ниже, чем требуется для многих бытовых электронагревателей, а благодаря линзам и зеркалам лазерный луч сгущается на небольшой площади. Высокая концентрация энергии обеспечивает быстрый локальный нагрев для расплавления металлических пластин.

Нержавеющая сталь толщиной менее 16 мм можно резать с помощью оборудования для лазерной резки.Можно резать нержавеющую сталь толщиной 8 ~ 10 мм, добавляя кислород в лазерный луч, но после кислородной резки на поверхности реза будет образовываться тонкая оксидная пленка. Максимальная толщина разреза может быть увеличена до 16 мм, но погрешность размера разрезаемой части очень велика.

С момента своего появления в качестве высокотехнологичной лазерной технологии компания разработала лазерные продукты, подходящие для различных отраслей промышленности в соответствии с различными потребностями общества, такие как лазерные принтеры, лазерные косметологические аппараты, лазерная маркировка, станки для лазерной резки с ЧПУ, лазерные режущие машины и другие товары.Поскольку лазерная промышленность в Китае зародилась относительно поздно, она в значительной степени отстает от некоторых развитых стран в технологических исследованиях и разработках. В настоящее время отечественные производители лазерной продукции в основном производят лазерную продукцию. Некоторые из ключевых компонентов, такие как лазерные трубки, приводные двигатели и вибрационные зеркала, фокусировочная линза и так далее, пока продукт не будет использован. Это привело к увеличению затрат и увеличению нагрузки на потребителей.

В последние годы, с развитием отечественных лазерных технологий, вся машина и некоторые запасные части постепенно приблизились к передовым зарубежным продуктам.В некоторых аспектах она даже лучше, чем зарубежная продукция. В сочетании с технологическими преимуществами внутренний рынок по-прежнему доминирует. Но в некоторой точности обработки и оборудования, стабильности и терпении иностранные передовые продукты по-прежнему имеют абсолютные преимущества.

В станке для лазерной резки основной работой является лазерная трубка, поэтому нам нужно понять, что такое лазерная трубка.

Четкое понимание важности лазерного оборудования и лазерных трубок. Далее следует использовать одну из наиболее распространенных лазерных трубок для суждения.СО2 лазерная трубка!

Лазерная трубка изготовлена ​​из твердого стекла, поэтому это хрупкий и ломкий материал. Чтобы понять лазерную трубку CO2, вы должны сначала понять структуру лазерной трубки. Например, лазер на углекислом газе представляет собой многослойную трубчатую структуру, большая часть которой представляет собой слой газоразрядной трубки. Однако диаметр газоразрядной трубки углекислотного лазера даже больше, чем сама лазерная трубка. Толщина разрядной трубки пропорциональна дифракционной характеристике, вызванной размером пятна, а длина разрядной трубки также пропорциональна выходной мощности разрядной трубки.

Во время работы станка для лазерной резки трубка лазера выделяет много тепла, что влияет на нормальную работу станка для резки. Поэтому для охлаждения лазерной трубки требуется специальный зональный охладитель, чтобы обеспечить нормальную работу станка для лазерной резки при постоянной температуре. Выберите лазер 200 Вт для cw-6200, мощность охлаждения 5,5 кВт; Лазер мощностью 650 Вт должен быть cw-7800, мощность охлаждения может достигать 23 кВт.

Основные характеристики станка для лазерной резки

Преимущества лазерной резки:

Преимущество I

Из-за характеристик передачи лазеров станки для лазерной резки обычно оснащены несколькими рабочими станциями с ЧПУ, и весь процесс резки может быть полностью ЧПУ .Во время работы нужно только изменить программу ЧПУ, ее можно применять для резки деталей различной формы, можно не только выполнять двумерную резку, но и выполнять трехмерную резку.

Advantage Ⅱ-fast

Мощность 1200 Вт лазерная резка листов из низкоуглеродистой стали толщиной 2 мм, скорость резки может достигать 600 см/мин; резка пластин из полипропиленовой смолы толщиной 5 мм, скорость резки может достигать 1200 см / мин. Нет необходимости зажимать и закреплять материал в процессе лазерной резки.

Преимущество Ⅲ-Хорошее качество резки

Ответ: Разрез лазерной резки узкий. Две стороны щели параллельны и перпендикулярны поверхности. Точность размеров режущей части может достигать ± 0,05 мм.

Два: Режущая поверхность чистая и красивая, а шероховатость поверхности составляет всего десятки микрон. Даже лазерная резка может быть использована в качестве окончательного процесса. Детали можно использовать напрямую, без механической обработки.

3: После лазерной резки ширина зоны термического влияния небольшая, характеристики материала вблизи режущего шва почти не влияют, деформация заготовки небольшая, точность резки высокая, геометрия режущего шва хорошая. , а форма поперечного сечения шва – правильный прямоугольник .В таблице 1 приведено сравнение методов лазерной, кислородно-ацетиленовой и плазменной резки. Режущий материал представляет собой листовую низкоуглеродистую сталь толщиной 6,2 мм.

Преимущество IV-Бесконтактная резка

В процессе лазерной резки нет прямого контакта между горелкой и заготовкой, и нет износа инструмента. Для обработки деталей разной формы не нужно менять «инструмент», можно менять только выходные параметры лазера. Процесс лазерной резки имеет низкий уровень шума, небольшую вибрацию и небольшое загрязнение.

Преимущество Ⅴ-Может предоставить материалы для резки

По сравнению с кислородно-ацетиленовой резкой и плазменной резкой, существует множество типов материалов для лазерной резки, включая металл, неметалл, металл и неметаллические матричные композиты, кожу, дерево и волокно.

Станок для лазерной резки принцип-метод резки

Ⅰ Резка паром

Удаление обрабатываемого материала происходит в основном путем испарения материала.

В процессе резки испарением температура стола заготовки быстро повышается до температуры испарения под действием сфокусированного лазерного луча, и большое количество материала испаряется, а образовавшийся пар высокого давления выбрасывается наружу с сверхзвуковая скорость.В то же время в активной области лазера образуются «дыры», и лазерный луч многократно отражается в отверстиях, что приводит к быстрому увеличению поглощения материала лазером.

При высокоскоростном впрыске пара высокого давления расплав, находящийся в зазоре, одновременно выдувается из зазора до тех пор, пока заготовка не будет разрезана. Резка внутренним испарением в основном зависит от способа испарения материала, поэтому требуемая плотность мощности очень высока, которая обычно должна достигать 10 мощностей свыше восьми ватт на квадратный сантиметр.

Лазеры обычно используют резку в паровой фазе для резки материалов с низкой температурой воспламенения, таких как дерево, углерод и некоторые пластмассы, а также огнеупорных материалов, таких как керамика. При резке материала импульсным лазером обычно используется метод паровой резки.

Реакция резки расплава II

Во время нарезки. Если вспомогательный воздушный поток не только вдувает расплав в зазор реза, но и изменяет тепловую реакцию с заготовкой, то в процессе реза добавляется еще один источник тепла.Такая резка называется реактивной резкой плавлением. Газ, обычно реагирующий с заготовкой, представляет собой кислород или смесь, содержащую кислород.

Когда температура поверхности заготовки достигает температуры точки воспламенения, происходит сильная экзотермическая реакция горения, которая может значительно улучшить возможности лазерной резки. Для низкоуглеродистой и нержавеющей стали экзотермическая реакция горения обеспечивает 60% энергии. Для активных металлов, таких как титан, горение обеспечивает примерно 90% энергии.

Таким образом, резка с реакцией плавления и резка лазерным испарением, общая резка плавлением, требуемая плотность мощности лазера относительно низкая, только 1/20 резки испарением и 1/2 резки плавлением. Однако при резке реактивным плавлением реакция внутреннего сгорания вызывает некоторые химические изменения на поверхности материала, что влияет на характеристики заготовки.

Ⅲ Резка расплавом

В процессе лазерной резки, если добавить коаксиальную вспомогательную систему выдувного формования с лазерным лучом, удаление расплава в процессе резки зависит не только от испарения самого материала, но также в основном от роль быстродействующего вспомогательного устройства.Под действием воздушного потока расплав непрерывно выдувается из шва резки. Этот процесс резки называется плавлением.

В процессе резки расплава больше нет необходимости нагревать заготовку выше температуры испарения, поэтому требуемая плотность мощности лазера может быть значительно снижена. В соответствии с коэффициентом скрытой теплоты плавления и испарения материала мощность лазера, необходимая для плавления и резки, составляет всего 1/10 от метода резки испарением.

Ⅳ лазерное скрайбирование

Этот метод в основном используется для: полупроводниковых материалов; лазерные лучи с высокой плотностью мощности используются для вырезания неглубоких канавок на поверхности полупроводниковых компонентов, что ослабляет силу сцепления полупроводниковых материалов.Качество лазерного среза измеряется размером поверхностного мусора и зоны термического влияния.

Ⅴ Холодная резка

Это новый метод обработки, предложенный в последние годы с появлением мощных эксимерных лазеров в ультрафиолетовом диапазоне. Его основной принцип заключается в том, что ультрафиолетовые фотоны обладают такой же энергией, что и многие органические материалы, и эти высокоэнергетические фотоны используются для удара по связям органических материалов и их разрыва. Для достижения цели резки.Эта новая технология имеет широкие перспективы применения, особенно в электронной промышленности, и будет широко использоваться.

Термическое напряжение VI Резка

При нагреве лазерным лучом поверхность хрупких материалов имеет тенденцию к увеличению

Подчеркнуть. В результате они могут аккуратно и быстро сломаться в точках напряжения, подвергнутых воздействию лазера. Этот процесс резки называется лазерной резкой под термическим напряжением. Механизм терморезки заключается в следующем: лазерный луч нагревает определенную область хрупкого материала, создавая значительный температурный градиент.

При высокой температуре поверхности заготовки происходит вздутие. Когда температура внутреннего слоя заготовки низкая, расширение предотвращается, тем самым создавая растягивающее напряжение на поверхности заготовки. Когда эти два напряжения превышают предел прочности на разрыв самой заготовки. На заготовке могут появиться трещины. Вызывает разрушение заготовки по трещине. Скорость терморезки около м/с. Этот метод резки подходит для резки стекла, керамики и других материалов.

Что такое лазерная резка? Лазерная резка Материалы, области применения и прочее

Существует четыре основных типа лазеров, используемых для резки: углекислотный (CO2), волоконный, неодимовый (Nd) и лазер на иттрий-алюминиевом гранате, легированном неодимом (Nd:YAG).

Наиболее распространены CO2-лазеры, поскольку они имеют высокую энергоэффективность и высокий коэффициент выходной мощности. Они лучше всего подходят для резки, сверления и гравировки. Эти лазеры, создающие инфракрасный луч, невидимый человеческому глазу, работают за счет электрического возбуждения газонаполненной трубки с зеркалами на каждом конце.Частицы продолжают сталкиваться и разделяться до тех пор, пока они не станут достаточно мощными, чтобы уйти через одно зеркало, которое имеет меньшую отражательную способность, чем другое. Оттуда они проходят длинный путь линз и зеркал, пока свет не попадает на заготовку. При резке высокоскоростной режущий газ сдувает лишний материал. Лазеры CO2 обеспечивают лучшее качество кромок на материалах из нержавеющей стали и алюминия, оставаясь при этом достаточно гибкими для работы с различными другими материалами. Однако они могут резать только тонкие листы цветных металлов, таких как алюминий, и требуют много энергии и обслуживания.Они также медленнее, чем волоконные лазеры. Эти факторы могут привести к сравнительному увеличению стоимости обслуживания.

Волоконные лазеры, с другой стороны, используются для прокалывания более отражающих поверхностей благодаря их большей эффективности, чем CO2-лазеры, и более мощному лучу. Эти лазеры также используются для отжига, травления и гравировки. Они работают, используя диоды накачки для передачи энергии в волоконно-оптические волокна. Оттуда свет проходит через серию линз, пока не станет достаточно мощным, чтобы его можно было разрезать с помощью NO2 или кислорода.Хотя эти лазеры более ограничены в том, что они могут резать, они дешевле в покупке, эксплуатации и обслуживании. Частично это связано с их относительной простотой; в них меньше деталей и в основном используются полупроводники (которые служат дольше) для генерации лазерного излучения. Они также быстрее работают и более энергоэффективны, что может привести к менее дорогостоящей резке деталей. Волоконные лазеры могут работать с металлами, включая сплавы, стекло, дерево и пластик.

Nd-лазеры имеют высокую энергию, но низкую эффективность повторения, в то время как Nd:YAG-лазеры имеют высокую выходную мощность для резки более толстых материалов, но более дороги в эксплуатации.Лазеры Nd и Nd:YAG используются для сверления и сварки; они также могут использовать импульсный лазерный луч, что обеспечивает большую точность. Лазеры Nd:YAG также можно использовать для гравировки. Оба этих типа лазеров используют неодим для усиления инфракрасного излучения, в результате чего получаются мощные лучи, позволяющие обрабатывать материалы, для резки которых требуется большее количество энергии. Их также можно использовать для сверления. Лазеры Nd:YAG имеют меньший размер луча, чем волоконные лазеры, что позволяет сосредоточить больше энергии на меньшей площади для выполнения более быстрых и точных разрезов и маркировки.Хотя эти лазеры способны резать с большей силой, однако им также требуется период прогрева для запуска производства и больше обслуживания в целом. Они также менее энергоэффективны. Эти лазеры можно использовать для обработки металлов, пластмасс и даже некоторых видов керамики.

Услуги промышленной лазерной резки — Изготовление металла на заказ

Услуги промышленной лазерной резки — Изготовление металла на заказ | Огайо Лазер

Ваш браузер устарел.

В настоящее время вы используете Internet Explorer 7/8/9, который не поддерживается нашим сайтом.Для получения наилучших результатов используйте один из последних браузеров.

  • Хром
  • Firefox
  • Пограничный браузер Internet Explorer
  • Сафари
Закрыть

Безопасный, организованный, управляемый

Услуги по изготовлению и лазерной резке металла на заказ

Сочетая инновационные машины с приверженностью к качеству, компания Ohio Laser стала ведущим поставщиком услуг лазерной резки и сварки для производителей, обслуживающих все сектора бизнеса.Превосходное качество резки и возможности соединения позволяют нам соблюдать точные допуски, что приводит к непревзойденным характеристикам, внешнему виду и долговечности готовой продукции.

Начните свой проект

Услуги

Ohio Laser — поставщик решений для изготовления металлоконструкций, сертифицированный по стандарту ISO 9001:2015. Основанная в 1997 году, мы специализируемся на лазерной резке, сварке, механической обработке и сборке металлических изделий для потребительского, коммерческого и промышленного применения.

Лазерная резка

Это наша основная задача. Независимо от того, нужна ли вам резка плоских листов или труб, мы можем превратить ваши детали из печати в реальную жизнь.Компания Ohio Laser располагает 21 полностью автоматизированным станком для резки волоконным и CO2-лазером, чтобы удовлетворить ваши требования.

Сварка

Ohio Laser дополняет свои передовые компетенции в области лазерной резки с помощью MIG, TIG и роботизированной сварки. Наши сварочные возможности повысят ценность вашего проекта(ов) лазерной резки.

Услуги

Диапазон возможностей


Ohio Laser обладает широким спектром производственных возможностей, помимо возможностей лазерной резки плоских деталей и труб.Наши дополнительные услуги включают в себя высокоточную гибку металла, механообработку, термообработку, порошковую окраску/покраску, отделку, шлифование, сборку и шлифовку. Благодаря нашему инновационному оборудованию и талантливой рабочей силе мы можем повысить ценность ваших самых сложных проектов.

Посмотреть все

О компании Ohio Laser


Мы предлагаем индивидуальные решения по изготовлению для клиентов, которым требуются простые и сложные металлические компоненты и сборки.Наша компания, основанная в 1997 году, занимается лазерной резкой, гибкой, механической обработкой, роботизированной и ручной сваркой и обработкой поверхностей. Мы специализируемся на проектах с повышенными требованиями к качеству, такими как жесткие допуски, бездефектные поверхности и сложные геометрические формы. Мы ценим долгосрочные отношения, которые позволяют нам полностью понимать потребности клиентов. От сложных прототипов, небольших партий до полномасштабных больших объемов еженедельных заказов, Ohio Laser является вашим индивидуальным поставщиком металлоизделий.

Учить больше

Процесс улучшения

Обширные знания лазерной резки

Стремление к лучшему качеству

Работа с большим сообществом

Управление производством клиентов

В сфере обслуживания с 1997 года

Есть проект в виду? Свяжитесь с экспертом по лазерной технике из Огайо!

Отправьте нам свои спецификации, чтобы начать.

Как мы можем обслуживать ваш проект

Материалы

Лазер Огайо может превратить практически любой материал в высококачественный готовый продукт. Мы работаем с углеродистой сталью, нержавеющей сталью, алюминием, медью, бронзой, латунью и никелевыми сплавами. Наша команда обладает обширными знаниями в области металлургии и отлично справляется со сложными в изготовлении проектами.

Промышленность

Являясь изготовителем металла из одних рук, компания Ohio Laser предоставляет первоклассные услуги по металлообработке, которые оптимизируют цепочки поставок для клиентов в потребительском, коммерческом и промышленном секторах.Каждая отрасль имеет уникальные спецификации, правила и требования, и у нас есть опыт и ноу-хау, чтобы работать в этих рамках для производства качественных металлических деталей и сборок.

Оборудование

Откройте для себя возможности нашего оборудования

Инновации — это сердце компании Ohio Laser. Стремясь производить качественную продукцию с оптимальной точностью и скоростью, мы стремимся осваивать новейшие технологии обработки металлов.В нашем магазине есть автоматизированная лазерная резка, гибка с ЧПУ, горизонтальные и вертикальные обрабатывающие центры с ЧПУ, роботизированная сварка и оборудование для обработки поверхности.

Учить больше Ознакомьтесь с нашими стандартами качества

Что такое лазерная резка и как она работает?

Станки для лазерной резки

предлагают быстрый и чистый способ вырезать сложные узоры и формы из стали и других металлов, дерева и пластика. Он используется в производственном секторе для создания деталей для огромного спектра продуктов, от гигантских промышленных стиральных машин до держателей батареек размером с ноготь и всего, что между ними.

Процесс лазерной резки

Мощный лазер используется для вырезания фигур из листового металла и других материалов, разработанных на машине CAD/CAM. Лазерный луч направляется в соответствии с указаниями пакета компьютерного проектирования, чтобы обеспечить идеальное соответствие разреза планам проектирования. Этот луч расплавляет или выжигает разрезаемую деталь, оставляя чистый край, который в некоторых ситуациях даже не требует дополнительной обработки.

Преимущества лазерной резки

Скорость и точность

Самыми очевидными преимуществами использования станка для лазерной резки являются повышенная скорость и точность по сравнению с ручной резкой.Когда речь идет о проектах, требующих повторной резки одного и того же или нескольких одинаковых изделий, лазерная резка в программе CAD/CAM обеспечит непревзойденную точность при исключительно точных допусках.

Станки лазерной резки

работают на высоких скоростях, независимо от того, насколько проста или сложна поставленная задача. Повышенная скорость, с которой работает лазерный резак, помогает сократить время выполнения заказа, создать более эффективные процессы и производственные линии и обеспечить значительную экономию финансов и времени.

Согласованность и обеспечение качества

Создавая чистый, гладкий край, лазерные резаки могут выполнять одинаковую точную резку раз за разом без каких-либо отклонений. Это преимущество также улучшает обеспечение качества и сокращает время, затрачиваемое на проверки качества.

Сокращение отходов

Лазерные резаки, подобные тем, которые принадлежат и эксплуатируются Dudley Industries, ежедневно выполняют сложные задачи по резке больших панелей из листового металла. Планирование проектов заранее для максимального использования листа означает, что несколько деталей для нескольких проектов могут быть вырезаны одновременно, что сокращает количество отходов и время выполнения заказа.

Гибкость

Еще одним преимуществом лазерной резки является быстрая процедура настройки, которая позволяет лазерному резчику быстро и точно производить партию продукции лазерной резки любого размера, обеспечивая большую гибкость и снижая эксплуатационные расходы.

Для чего используется лазерная резка?

Лазерная резка — это универсальный метод резки и создания изделий, который в равной степени подходит как для простых, так и для более сложных проектов, а также для партий любого размера.

Обычно станки для лазерной резки используются компаниями-производителями листового металла для создания более детализированных и сложных деталей и форм.Они также используются для выполнения больших объемов работ, требующих очень точных повторяющихся деталей.

Какие материалы подходят для лазерной резки?

Волоконные лазерные резаки, такие как те, которые используются Dudley Industries, обычно используются для резки:

  • Нержавеющая сталь
  • Мягкая сталь
  • Кортеновская сталь
  • Алюминий

Их можно использовать для резки других металлов, таких как медь и латунь, с которыми немного сложнее работать, но с которыми можно получить такой же результат при резке на более низких скоростях.

Другие материалы, которые можно резать на станке для лазерной резки, включают пенопласт, пластик, МДФ и дерево.

Какую отделку можно получить с помощью лазерной резки?

В то время как лазерные резаки обеспечивают очень сложную и точную отделку, обычно с точностью до 0,05 мм, существуют ограничения на уровень сложности, который может быть точно достигнут. Эти ограничения применяются при работе с более толстыми металлами и материалами. В услугах контрактного производства эмпирическое правило заключается в том, что вырезы должны быть по крайней мере того же размера, что и толщина материала.

Например, вы не сможете вырезать лазером отверстие диаметром 3 мм в металлическом листе толщиной 6 мм (хотя это можно сделать другим способом), но вы сможете вырезать отверстие диаметром 3 мм в листе металла толщиной 3 мм.

На каком этапе проекта клиент должен обратиться в компанию по производству по контракту?

Как и во многих других случаях, лучше всего узнать об услугах по контрактному производству листового металла в начале вашего проекта.

Клиенты, производящие товары и товары для продажи, часто общаются с нашими экспертами по дизайну продукции в начале проекта, их вклад может быть очень ценным и сделать проект более эффективным.Они могут участвовать в обсуждениях и помогать избегать обычных задержек и камней преткновения, а также предлагать уникальные решения для процесса контрактного производства, которые сокращают отходы и экономят деньги.

Дизайнеры могут дать совет по выбору материала, самой конструкции, способу сборки и многому другому.

Что происходит с изделием после лазерной резки?

После лазерной резки изделия или детали может быть выполнен ряд отделочных и других оперативных работ.К ним могут относиться:

  • Складной
  • Добавление вставок вкл. шпильки и гайки
  • Сварка
  • Уголки для переодевания
  • Порошковое покрытие

Примером дополнительных операций в действии является недавний проект контрактного производства листового металла для облицовочной панели. После того, как сложный рисунок был вырезан на стальном листе, он был сложен в форме буквы «U», чтобы разместить пространство, в котором он, наконец, будет сидеть, и к обеим боковым краям был применен безопасный сгиб, чтобы создать гладкий и безопасный край.Затем к нижней стороне детали были добавлены приварные шпильки, которые служили распорками, а затем наш робот отполировал изделие, чтобы обеспечить идеальную поверхность для порошковой окраски, которая также будет выполняться на месте в Dudley Industries.

Начните разговор с Dudley Industries, чтобы обсудить свой следующий проект

Благодаря многолетнему опыту Dudley Industries может помочь вам в реализации проекта по изготовлению высококачественного листового металла на заказ от проекта до прототипа и производства, предлагая точную отделку в соответствии с требованиями вашего проекта.Если вам нужна дополнительная информация о наших профессиональных услугах по лазерной резке, свяжитесь с командой сегодня для получения рекомендаций и советов, которые будут рады обсудить ваши индивидуальные требования к проекту.

Три основных типа лазеров для резки

Лазерная резка существует с 60-х годов, но сейчас она актуальна как никогда из-за ее растущего использования в промышленных процессах. Этот бесконтактный процесс использует постоянный луч света для создания тепла и давления, которые затем точно изменяют/искажают различные материалы, когда режущая головка перемещается по поверхности материала.Лазерная технология выполняет множество функций, включая резку, сверление и гравировку, в зависимости от мощности лазера, материала основного компонента, который он использует для создания лазерного луча, и материала, на который он воздействует. Лазерная резка является одним из основных процессов изготовления деталей из листового металла.

Каждый лазер имеет непрерывную длину волны и может использоваться для различных целей. Существует 3 типа лазеров: CO2 (газовые лазеры), волоконные лазеры и Nd:YAG или Nd:YVO (лазеры на кристаллах ванадата).В каждом из них используется разный базовый материал для стимуляции лазера либо электрически с помощью газовой смеси, либо через физические диоды.

Типы лазеров для резки

Лазеры CO2

Лазер CO2 пропускает электричество через трубку, заполненную газовой смесью, производя световые лучи. Трубки содержат зеркала на каждом конце. Одно из зеркал является полностью отражающим, а другое — частичным, пропускающим часть света. Газовая смесь обычно состоит из углекислого газа, азота, водорода и гелия.Лазеры CO2 излучают невидимый свет в дальнем инфракрасном диапазоне светового спектра.

Самые мощные CO2-лазеры достигают нескольких киловатт для промышленных машин, но это далеко не исключение. Типичные CO2-лазеры для механической обработки имеют мощность от 25 до 100 Вт с длиной волны 10,6 мкм.

Этот тип лазера наиболее распространен для работы с деревом или бумагой (и их производными), полиметилметакрилатом и другими акриловыми пластиками. Он также пригодится для работы с кожей, тканью, обоями и подобными изделиями.Он также применялся для обработки пищевых продуктов, таких как сыр, каштаны и различные растения.

CO2-лазеры, как правило, лучше всего подходят для неметаллических материалов, хотя есть определенные металлы, которые они могут обрабатывать. Как правило, он может резать тонкие листы алюминия и других цветных металлов. Можно увеличить мощность луча CO2, увеличив содержание кислорода, однако это может быть рискованно в неопытных руках или с машиной, не подходящей для таких улучшений.

Волоконные лазеры

Этот класс машин является частью группы твердотельных лазеров и использует затравочный лазер.Они усиливают луч с помощью специально разработанных стеклянных волокон, которые получают энергию от диодов накачки. Их общая длина волны составляет 1,064 микрометра, что дает очень маленький фокусный диаметр. Они также обычно являются самыми дорогими из различных устройств для лазерной резки.

Волоконные лазеры, как правило, не требуют технического обслуживания и имеют длительный срок службы, составляющий не менее 25 000 лазерных часов. Таким образом, у волоконных лазеров гораздо более длительный жизненный цикл, чем у двух других типов, и они могут создавать сильные и стабильные лучи.Они могут работать с интенсивностью в 100 раз выше, чем у CO2-лазеров с такой же средней мощностью. Волоконные лазеры могут быть непрерывными, квази- или импульсными, что дает им различные функциональные возможности. Одним из подтипов волоконных лазерных систем является MOPA, в котором длительность импульса регулируется. Это делает лазер MOPA одним из самых гибких лазеров, который можно использовать для различных целей.

Волоконные лазеры оптимально подходят для маркировки металлов путем отжига, гравировки металла и маркировки термопластов.Он одинаково работает с металлами, сплавами и неметаллами, включая даже стекло, дерево и пластик. Волоконные лазеры, в зависимости от мощности, могут быть весьма универсальными и работать с массой различных материалов. При работе с тонкими материалами волоконные лазеры являются идеальным решением. Тем не менее, это не относится к материалам диаметром более 20 мм, хотя более дорогая установка с волоконным лазером, которая может работать с мощностью более 6 кВт, может помочь.

Лазеры Nd:YAG/Nd:YVO

Процессы лазерной резки кристаллов могут быть выполнены из nd:YAG (алюмоиттриевый гранат, легированный неодимом), но чаще всего используют nd:YVO (неодим- кристаллы легированного ортованадата иттрия, YVO4).Эти устройства обеспечивают чрезвычайно высокую мощность резки. Недостатком этих машин является то, что они могут быть дорогими не только из-за их первоначальной цены, но и потому, что они имеют ожидаемый срок службы от 8000 до 15000 часов (с Nd:YVO4, как правило, имеют более низкий срок службы), а диоды накачки могут иметь меньший срок службы. очень дорогая цена.

Эти лазеры имеют длину волны 1,064 микрометра и используются в самых разных областях, от медицины и стоматологии до военных и промышленных предприятий. При сравнении двух Nd:YVO демонстрирует более высокое поглощение и усиление накачки, более широкую полосу пропускания, более широкий диапазон длин волн для накачки, более короткое время жизни в верхнем состоянии, более высокий показатель преломления и более низкую теплопроводность.Когда дело доходит до непрерывной работы, Nd: YVO имеет общий уровень производительности, аналогичный Nd: YAG, в случаях со средней или высокой мощностью. Однако Nd:YVO не допускает такой высокой энергии импульса, как Nd:YAG, и срок службы лазера длится меньше.

Они могут использоваться как с металлами (с покрытием и без покрытия), так и с неметаллами, включая пластмассы. При определенных обстоятельствах он может обрабатывать даже несколько керамических изделий. Кристалл Nd:YVO4 был объединен с кристаллами с высоким коэффициентом NLO (LBO, BBO или KTP) для частотного сдвига выходного сигнала от ближнего инфракрасного до зеленого, синего или даже УФ, что дает ему массу различных функций.

Благодаря схожим размерам ионы иттрия, гадолиния или лютеция могут быть заменены активными для лазерного излучения редкоземельными ионами без существенного влияния на структуру решетки, необходимую для получения пучка. Это сохраняет высокую теплопроводность легированных материалов.

Часто задаваемые вопросы о процессе лазерной резки от Oree Laser

Вы можете найти нормальное решение для лазерной резки и процесса лазерной резки.

 

Принцип работы

Лазерная резка — это технология, в которой для резки материалов используется лазер. Обычно она используется в промышленном производстве, но ее также начинают использовать в школах, на малых предприятиях и у любителей.Лазерная резка работает, направляя выход мощного лазера чаще всего через оптику. Лазерная оптика и ЧПУ (цифровое управление) используются для направления материала или генерируемого лазерного луча. Типичный коммерческий лазер для резки материалов будет включать систему управления движением, чтобы следовать ЧПУ или G-коду шаблона, который необходимо вырезать на материале. Сфокусированный лазерный луч направляется на материал, который затем плавится, сгорает, испаряется или сдувается струей газа, оставляя кромку с высококачественной поверхностью.Промышленные лазерные резаки используются для резки плоского листового материала, а также конструкционных и трубных материалов.

Факторы, влияющие на точность размеров при лазерной резке

Мы подтверждаем, что производитель станков для лазерной резки превосходен, точность резки является первым стандартом. Таким образом, как подтвердить точность резки, будет ли квалифицировано из следующих четырех факторов, учитываемых

1.    размер лазерной коагуляции лазерного генератора.Если пятно очень маленькое, точность резки очень высокая, а если зазор после резки очень маленький. Это показывает, что точность станка для лазерной резки очень высока, а качество очень высокое.

2.    точность рабочего стола. Если точность рабочего стола очень высока, то и точность резки будет повышена. Таким образом, точность рабочего стола также является очень важным фактором для измерения точности лазерного генератора.

3.лазерный луч сконденсирован в конус. При резке лазерный луч должен сужаться, когда толщина резки заготовки очень велика, точность резки будет снижена, вырезанный зазор будет очень большим.

4.    резка материала отличается, что также повлияет на точность станка для лазерной резки. В одном и том же случае резка нержавейки и алюминия будет очень разной точности, точность резки нержавеющей стали будет выше, а срез будет ровным.

Как сфокусировать лазер

Лазерный луч фокусируется через фокальную линзу. Фокусная линза действует как увеличительное стекло и солнечный свет. Для объектива 55 мм лазерный луч проходит через объектив и сходится в наименьшей точке примерно в 55 мм от края объектива. В этом «пятне» лазерный луч концентрируется до наименьшего размера. Учитывая, что линза установлена ​​в фокальной трубе, возникает вопрос, как расположить материал в оптимальном месте для гравировки или резки.

 

Во-первых, подумайте о желаемых результатах. Всякий раз, когда мы хотим гравировать, мы хотим, чтобы лазерный луч был сфокусирован на самой маленькой точке, и эта точка находилась на верхней поверхности материала. Наименьший размер пятна даст нам лучшее разрешение. лучший DPI (точек на дюйм). Лазерный станок должен был поставляться с инструментом для ручного измерения высоты. Некоторые машины поставляются с квадратной деталью или акрилом, чтобы соответствовать маркеру на боковой части фокусной трубы. Другие машины поставляются с щупом, который плотно прилегает между соплом фокусной трубы и верхней поверхностью материала.

 

Обычный метод регулировки заключается в размещении материала на рабочем столе, а затем изменении высоты рабочего стола таким образом, чтобы верхняя поверхность материала находилась в фокусе лазерного луча. Используйте измерительный инструмент, перемещая стол на нужную высоту. Старайтесь не сдвигать стол слишком далеко. Вы не захотите повредить поверхность стола, материал или фокусный узел.

Большинство лазерных станков имеют регулируемую высоту стола. Если стол не двигается или уже переместился вверх, то фокальная трубка имеет некоторую регулировку для перемещения/скольжения вверх и вниз примерно на 1.5 дюймов. Сначала ослабьте гайку (или винт) фокальной трубки. Во-вторых, переместите фокальную трубку на нужную высоту над поверхностью материала. В последнюю очередь затяните гайку (или винт) фокальной трубки.

 

Вы можете быть обеспокоены тем, что используете предоставленный инструмент для фокусировки на заданном расстоянии, но фокус кажется неправильным. Пожалуйста, помните, что китайская оптика не самая лучшая. Оптимальное фокусное расстояние может быть немного ближе или дальше от объектива. Поместите кусок плоского материала (дерева) под фокальный узел.Отрегулируйте фокус таким образом, чтобы материал находился слишком близко к фокальной линзе. Используйте кнопку «лазер», чтобы сделать пробную точку на дереве. Размер пятна будет больше желаемого для гравировки. Отодвиньте стол от объектива на небольшое расстояние. Переместите древесину в чистое целевое место. Сделайте еще одно тестовое пятно с помощью кнопки «лазер». Размер пятна должен был стать меньше. Продолжайте двигать стол и делать пробные точки на поверхности дерева. Когда пятно начинает увеличиваться, значит, вы только что прошли фокальную точку.Это самый простой способ узнать истинное фокусное расстояние вашего объектива.

 

Чтобы получить наилучшую гравировку….

1.    Убедитесь, что ваш лазер сфокусирован на материале.

2.    Если ваш целевой материал представляет собой неровную поверхность, то он может найти некоторые области, где лазер не в фокусе.

3.    Если в качестве целевого материала используется штифт, а вращающееся приспособление не используется. Лазер будет не в фокусе на некоторых участках изображения.

4.    Если изображение кажется нечетким по краям лазерной резки, но оно сфокусировано, возможно, вы пытаетесь гравировать на слишком высокой скорости. Установите более низкую скорость гравировки. Вам также нужно будет уменьшить процент мощности лазера, чтобы не пережечь материал.

5.    Если на вашем материале видны линии (сканирования) в выгравированных областях, возможно, необходимо уменьшить «зазор сканирования». «Зазор сканирования» — это расстояние, на которое направляющая перемещается в направлении Y между проходами сканирования гравера.Установка «зазора сканирования» на меньшее значение даст лучшее разрешение. Для некоторых материалов (анодированный алюминий, твердые пластмассы и твердая древесина) зазор сканирования 0,05 может дать отличные результаты. Хорошая настройка для стекла — 0,07. Для мягких пластиков необходим зазор сканирования 0,1, чтобы пластик не скатывался. Значение 0,1 подходит для мягкой древесины.

Если вы регулярно гравируете материалы, которые находятся на разном расстоянии от точки фокусировки, возможно, стоит приобрести линзу с большим фокусным расстоянием.Чем больше фокусное расстояние, тем точнее будет фокусировка на большем расстоянии .

Типы

В лазерной резке используются лазеры трех основных типов. Лазер CO2 подходит для резки, сверления и гравировки. Лазеры на неодимовом (ND) и неодимовом иттрий-алюминиевом гранате (ND-YAG) идентичны по стилю и отличаются только применением. ND используется для сверления и там, где требуется высокая энергия, но мало повторений. Лазер ND-YAG используется там, где требуется очень высокая мощность, а также для сверления и гравировки.Для сварки можно использовать как CO2-лазеры, так и лазеры ND/ND-YAG.

Распространенные варианты CO2-лазеров включают быстрый осевой поток, медленный осевой поток, поперечный поток и плиту.

CO2-лазеры обычно «накачиваются» за счет пропускания тока через газовую смесь (с возбуждением постоянным током) или с использованием радиочастотной энергии (с возбуждением по радиочастоте). Метод RF новее и стал более популярным. Поскольку в конструкциях постоянного тока требуются электроды внутри резонатора, они могут столкнуться с эрозией электродов и отложением материала электрода на стеклянной посуде и оптике.Поскольку резонаторы RF имеют внешние электроды, они не подвержены этим проблемам.

 

CO2-лазеры используются для промышленной резки многих материалов, включая мягкую сталь, алюминий, нержавеющую сталь, титан, рабочую доску, бумагу, воск, пластик, дерево и ткани. Лазеры YAG в основном используются для резки и скрайбирования металлов и керамики.

 

Помимо источника питания, тип потока газа также может влиять на производительность. В резонаторе с быстрым осевым потоком смесь двуокиси углерода, гелия и азота циркулирует с высокой скоростью с помощью турбины или воздуходувки.Лазеры с поперечным потоком циркулируют газовую смесь с меньшей скоростью, что требует более простого нагнетателя. Резонаторы с пластинчатым или диффузионным охлаждением имеют статическое газовое поле, которое не требует повышения давления или стеклянной посуды, что позволяет сэкономить на замене турбин и стеклянной посуды.

Лазерный генератор и внешняя оптика (включая фокусирующую линзу) требуют охлаждения. В зависимости от размера и конфигурации системы отходящее тепло может передаваться хладагентом или непосредственно воздуху. Вода является широко используемым хладагентом, обычно циркулирующим через охладитель или систему теплопередачи.

 

Лазерный микроструйный лазер представляет собой водоструйный управляемый лазер, в котором импульсный лазерный луч соединяется со струей воды низкого давления. Это используется для выполнения функций лазерной резки при использовании водяной струи для направления лазерного луча, подобно оптическому волокну, через полное внутреннее отражение. Преимущество этого заключается в том, что вода также удаляет мусор и охлаждает материал. Дополнительными преимуществами по сравнению с традиционной «сухой» лазерной резкой являются высокая скорость резки, параллельный пропил и всенаправленная резка.

 

Волоконные лазеры — это тип твердотельных лазеров, который быстро развивается в металлообрабатывающей промышленности. В отличие от CO2, технология Fiber использует твердую усиливающую среду, а не газ или жидкость. «Затравочный лазер» производит лазерный луч, который затем усиливается в стеклянном волокне. Волоконные лазеры с длиной волны всего 1,064 микрометра производят пятно чрезвычайно малого размера (до 100 раз меньше по сравнению с CO2), что делает их идеальными для резки отражающих металлических материалов.Это одно из основных преимуществ волокна по сравнению с CO2

Производительность и скорость резки

Применение

Лазерная резка и лазерная тонкая резка применяются для различных видов материалов, где сложные контуры требуют точных, быстрых и обработка без принуждения. Лазеры создают узкие пропилы и, таким образом, обеспечивают высокоточные разрезы. Этот метод не показывает каких-либо искажений, и во многих случаях постобработка не требуется, поскольку компонент подвергается лишь небольшому подводу тепла и в большинстве случаев может быть отрезан без образования окалины.

Лазерная резка позволяет резать почти все виды металлов: наиболее распространенными являются низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Другие детали, вырезанные лазером, изготавливаются из дерева, пластика, стекла и керамики. По сравнению с альтернативными методами, такими как высечка, лазерная резка экономически эффективна уже при мелкосерийном производстве. Большим преимуществом лазерной резки является локализованное подвод энергии лазера, обеспечивающее малый диаметр фокуса, малую ширину пропила, высокую скорость подачи и минимальное тепловложение.

Мягкая сталь

Резка в двух измерениях является областью применения CO 2  лазера.Типичные скорости резания низкоуглеродистой стали составляют, например, 18 м/мин для 1 мм, 4,5 м/мин для 3 мм и 1,5 м/мин для материала толщиной 8 мм. В основном резка металлов лазерами происходит за счет локального нагрева материала выше точки его плавления в фокусе сфокусированного лазера. Полученный расплавленный материал выбрасывается потоком газа, ориентированным коаксиально лазерному лучу, так что образуется пропил.

В частности, для низколегированных сталей кислород обычно используется в качестве режущего газа.На данный момент максимальная обрабатываемая контртолщина для лазерной газовой резки стали составляет примерно 25 мм.

  • Нержавеющая сталь

  • Нержавеющая сталь обрабатывается лазерной резкой. CO 2  , а также твердотельные лазеры подходят для такого рода применений, при этом лазеры CO 2 предпочтительны для резки более толстых материалов. CO 2 Лазеры режут нержавеющую сталь и конструкционную сталь со скоростью резки 18 м/мин при прочности материала 1 мм.

    В обработке микроматериалов твердотельные лазеры (волоконный лазер, импульсный ND: YAG) обычно применяются для лазерной резки нержавеющей стали, обеспечивая ширину реза до 20 микрон, в зависимости от толщины стали.

  • Тяжелый цветной металл (Обработка материалов с высокой отражающей способностью)

Алюминий, магний, латунь, медь, бронза, титан, цирконий, никель, серебро, золото, платина, тантал, цинк или олово являются примерами цветных металлов, которые можно резать лазером.

В зависимости от требований к заготовке и толщине материала, вы можете использовать либо процессы резки с удалением с помощью импульсных лазеров, либо процессы резки с плавлением с помощью лазеров непрерывного действия.

Микро или макро?
Тонкие заготовки можно резать как импульсными лазерами, так и лазерами непрерывного действия. В этих процессах вспомогательный газ используется для вытеснения расплавленного материала из пропила, в результате чего режущая кромка не имеет заусенцев. Ширина пропила будет составлять от 50 до 300 микрометров в зависимости от материала и типа лазера.Мощность лазера определяет скорость резки, которая может варьироваться от 0,5 м/мин до более 100 м/мин. Используя эти процессы резки тонкого материала, импульсные лазеры обеспечивают высокую точность, высокое качество и низкое тепловое воздействие. Лазеры непрерывного действия (макро), использующие тот же процесс, смогут достичь очень высоких скоростей резки.

Сублимационная резка выполняется без режущего газа. Материал испаряется напрямую, а разрез создается путем постепенной абляции. Это можно реализовать с помощью одномодовых волоконных лазеров (макро) или короткоимпульсных лазеров с высокой пиковой мощностью (микро).В обоих процессах системы отклонения зеркал являются предпочтительным вариантом для движения луча.

Макро: какой лазер подходит?

Как CO 2 , так и волоконные лазеры могут использоваться для резки большинства цветных металлов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.