У дома > Новини > Новини от индустрията

Какъв е процесът на лазерно рязане на метал?

2024-10-21

Лазерно рязанее прецизен и ефективен метод, използван за рязане на метал и други материали с помощта на високомощен лазер. Процесът се използва широко в различни индустрии, включително производство, автомобилостроене, космическа промишленост и металообработка, поради своята точност, скорост и способност за създаване на сложни дизайни. В това ръководство ще разбием как работи лазерното рязане, основните включени компоненти и видовете лазерно рязане.


1. Какво е лазерно рязане?

Лазерното рязане е процес, който използва фокусиран лъч светлина (лазер) за рязане или гравиране на материали като метали, пластмаси и дърво. Лазерният лъч разтапя, изгаря или изпарява материала, оставяйки след себе си чисто, висококачествено изрязване с минимални отпадъци.


2. Ключови компоненти на лазерното рязане

- Лазерен източник: Лазерният лъч произхожда от лазерен генератор (CO2, влакнести или Nd:YAG лазери обикновено се използват за рязане на метал). Лазерът се усилва и насочва към режещия материал.

- Фокусираща леща: Леща или серия от лещи фокусират лазерния лъч до малка точка, увеличавайки интензитета му в точката на контакт с материала.

- Режеща глава: Режещата глава насочва лазерния лъч върху материала. Той се движи по програмираната траектория, управлявана от CNC (компютърно цифрово управление) или други системи за насочване.

- Помощен газ: Газ като кислород, азот или въздух често се продухва през дюзата, за да подпомогне процеса на рязане, като помага за отстраняването на разтопен материал и подобрява качеството на рязане.

- Материално легло: Металът се поставя върху стабилно легло или маса, която поддържа материала по време на процеса на рязане.

Metal Laser Cutting

3. Процесът на лазерно рязане

Процесът на лазерно рязане може да бъде разделен на следните стъпки:


Стъпка 1: Дизайн и програмиране

- CAD дизайн: Първата стъпка е да се създаде дизайн за частта или компонента, който трябва да бъде изрязан. Това се прави с помощта на CAD (Computer-Aided Design) софтуер. Дизайнът се преобразува във формат, който може да се чете от машината за лазерно рязане, обикновено векторен файл.

- CNC програмиране: Дизайнът се качва в CNC системата, която управлява машината за лазерно рязане. Той превръща дизайна в инструкции за рязане, насочвайки лазера как и къде да реже.


Стъпка 2: Подготовка на материала

- Металният лист или материалът за рязане се поставя върху леглото на машината. Обичайните метали, използвани при лазерно рязане, включват стомана, неръждаема стомана, алуминий, месинг и мед.


Стъпка 3: Лазерно рязане

- Генериране на лъч: Лазерният източник генерира високоенергиен лъч светлина, който след това се фокусира през лещи, за да създаде интензивно топлинно петно.

- Нагряване на материала: Когато фокусираният лазерен лъч удари метала, енергията се абсорбира, което води до бързо нагряване на материала и стопяване, изгаряне или изпаряване.

- Помощен газ: Помощен газ (като кислород или азот) се насочва към зоната на рязане през дюза. Помага за отстраняването на разтопен метал и отломки, както и охлажда материала и подобрява скоростта и прецизността на рязане.

 - Кислородът често се използва за рязане на мека стомана, тъй като той реагира с метала, за да произведе топлина и ускорява процеса на рязане.

 - Азотът се използва за материали като неръждаема стомана, за да се предотврати окисляването и да се осигури чист ръб.

- Лазерно движение: CNC-контролираната лазерна режеща глава се движи по програмираната траектория, следвайки дизайна. Скоростта, мощността и фокусната точка на лазера се регулират въз основа на материала и дебелината на метала, който се реже.


Стъпка 4: Охлаждане и довършване

- Докато лазерът прорязва материала, разтопеният или изпарен метал се издухва от помощния газ, оставяйки чист, гладък срез.

- След като рязането приключи, ръбовете могат да бъдат изгладени или премахнати, в зависимост от желаното покритие.

- Всякакъв остатъчен метален скрап или отпадъчен материал е минимален поради прецизността на лазера.


4. Видове лазерно рязане на метал

Има няколко метода за лазерно рязане в зависимост от материала и приложението:


A. Рязане чрез изпаряване

- Лазерният лъч загрява материала до точката му на кипене, което го кара да се изпарява. Този метод е подходящ за материали като дърво или пластмаса, но може да се използва и за тънки метали.


B. Рязане чрез топене и издухване (рязане чрез стопяване)

- Материалът се нагрява, докато се разтопи, и газ под високо налягане (често азот) издухва разтопения метал от среза. Този метод е обичаен за рязане на метали като неръждаема стомана и алуминий.


C. Реактивно рязане (пламъчно рязане)

- Известен още като лазерно рязане с помощта на кислород, този метод е подобен на рязане с кислородно гориво. Кислородът се вдухва в областта на рязане и металът реагира с кислорода, произвеждайки допълнителна топлина и ускорявайки процеса на рязане. Това често се използва за рязане на дебела стомана.


D. Напукване от термично напрежение

- Някои крехки материали, като стъкло, могат да се режат чрез контролирано термично напрежение. Лазерът предизвиква локализирано нагряване и докато материалът се охлажда, той се напуква по пътя на рязане.


5. Предимства на лазерното рязане на метал

- Висока прецизност: Лазерното рязане може да произведе изключително точни разрези с малки допуски, което го прави идеален за сложни дизайни.

- Чисти разрези: Лазерът създава гладки, чисти ръбове, често елиминирайки необходимостта от вторично довършване.

- Гъвкав: Лазерното рязане работи върху широк диапазон от метали и дебелини, от тънки листове до по-дебели плочи.

- Намален брак: Лазерното рязане е високоефективно, като намалява материалните отпадъци в сравнение с други методи на рязане.

- Скорост: Предлага по-високи скорости на рязане, особено при рязане на по-тънки метали, в сравнение с традиционните методи като механично рязане.


6. Приложения на лазерно рязане на метал

Лазерното рязане се използва в различни индустрии, включително:

- Автомобили: За рязане на метални части като компоненти на шасито и части на двигателя.

- Аерокосмически: За създаване на прецизни компоненти за самолети и космически кораби.

- Производство: За метална изработка по поръчка, включително скоби, корпуси и части от ламарина.

- Изработка на бижута: За детайлни метални дизайни и шарки.

- Конструкция: Рязане на стоманени греди, панели и обшивки.


Заключение

Лазерното рязане на метал е високоефективен и прецизен процес, осигуряващ превъзходна точност, скорост и гъвкавост в широк спектър от индустрии. Независимо дали режете тънък метален лист или дебели стоманени плочи, правилният метод и оборудване за лазерно рязане могат значително да подобрят производителността и да намалят материалните отпадъци. Разбирането на процеса осигурява по-добър контрол на качеството и помага при избора на най-подходящия тип лазерно рязане за специфични металообработващи нужди.


Dongguan Fu Cheng Xin Communication Technology Co., Ltd. се ангажира с разработването, производството, сглобяването, ODM обслужване на едно гише доставчици на хардуер. Добре дошли да ни изпратите запитване на Lei.wang@dgfcd.com.cn.



X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept