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.
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.
- 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.
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.
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.
- 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.
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.