Laserskæring er næsten den mest avancerede skæreproces i verden. Det kan skære de fleste metal og ikke-metalliske materialer og kan bruges i mange industrier. Det har fordelene ved præcisionsfremstilling, fleksibel skæring, specialformet bearbejdning, engangsformning, høj hastighed, høj effektivitet og kan løse mange problemer, der ikke kan løses med konventionelle metoder. Denne artikel vil tale om denne maskine med dig.
Laserskæring er en proces, hvor laserstrålen, der udsendes af lasergeneratoren, fokuseres af linsen for at danne en lille plet med høj energi i fokus, så stedet kan fokuseres på en passende position af materialet, absorberet af materiale, hurtigt fordampet, smeltet, ableret eller nået antændelsespunktet, og det smeltede affald blæses væk med højtryks hjælpegasser (herunder kuldioxid, oxygen, nitrogen osv.). Laserhovedet drives af en programmerbar servomotor, og skærehovedet bevæger sig langs en forudbestemt rute, mens strålen bevæger sig på materialet, for at skære emner af forskellige former.
Lys er rødt, orange, gult og grønt, som kan absorberes eller reflekteres af genstande; Laser er også lys, som vil vise forskellige egenskaber i henhold til forskellige bølgelængder. Forstærkningsmediet for lasergeneratoren (det vil sige mediet, der kan konvertere elektrisk energi til laser) bestemmer laserbølgelængden, udgangseffekten og anvendelsesfeltet. Laserens forstærkningsmedium kan opdeles i gas, væske og fast stof. Den repræsentative gas er CO2-gaslaser; De repræsentative faste stoffer omfatter fiberlaser, YAG-laser, rubinlaser, halvlederlaser osv.; Flydende lasere bruger nogle væsker (normalt organiske opløsningsmidler, såsom farvestoffer) som arbejdsmedium til at generere lasere og udsender lasere.
Forskellige skæreobjektmaterialer kan absorbere forskellige laserbølgelængder, så passende lasergeneratorer skal tilpasses. På nuværende tidspunkt er fiberlasergenerator den mest udbredte i bilindustrien.
Laserskæringsmetoder omfatter hovedsageligt smelteskæring, oxidationsskæring, fordampningsskæring, styret brudskæring osv. Ved valg af skæremetoder bør deres egenskaber, pladematerialer og nogle gange skæreformer tages i betragtning. Laserskæring kræver mere varme end smeltning og er velegnet til skæring af ekstremt tynde metalmaterialer og ikke-metalliske materialer. Laseroxidationsskæring er hurtigere ved hjælp af reaktionsvarmen af ilt og metal, og skærekvaliteten er relativt dårlig, hvilket er velegnet til tyk pladeskæring. Lasersmeltende skæring er meget udbredt i bil- og plademetalindustrien på grund af brugen af beskyttelsesgas for at forhindre slaggesprøjt, glat skæresøm og god skærekvalitet. Derudover kan smelteskæring og forgasningsskæring opnå oxidationsfri skæresøm, hvilket har stor betydning for skæring med særlige krav.
Den teknologiske proces med laserskæring er relativt enkel. Laserskærestien og parameterprogrammet er indstillet på forhånd i henhold til forskellige produkter. Generelt skæres huller først, derefter skæres kanter. Skæreproduktionen kan udføres direkte efter det første stykke har bestået idriftsættelsen. Men det er ikke nemt at skære de bedste kvalitetsprodukter. Det er tæt forbundet med skærematerialer, lasertilstand, effekt, skærehastighed, hjælpegastryk osv.
Laseren har generelt tre arbejdstilstande: kontinuerlig tilstand, modulationstilstand og pulstilstand.
I den kontinuerlige tilstand er laserens udgangseffekt konstant, hvilket gør varmen, der kommer ind i arket, mere ensartet. Den er velegnet til hurtig skæring generelt. På den ene side kan det forbedre arbejdseffektiviteten, på den anden side er det også nødvendigt at undgå den ondartede ændring af den varmepåvirkede zone forårsaget af varmekoncentration.
Modulationstilstandens lasereffekt er en funktion af skærehastigheden. Det kan holde varmen, der kommer ind i metalpladen, på et relativt lavt niveau ved at begrænse effekten på hvert punkt, for at forhindre forbrænding ved kanten af skæresømmen. På grund af dens komplekse kontrol er den ikke særlig effektiv og kan kun bruges på kort tid.
Selvom pulstilstanden kan opdeles i tre tilfælde, er den faktisk kun forskellen i styrke, og den vælges ofte efter materialernes egenskaber og strukturernes nøjagtighed.
Laseren fungerer ofte i kontinuerlig udgangstilstand. For at opnå den bedste skærekvalitet er det nødvendigt at justere fremføringshastigheden for et givet materiale, såsom acceleration, deceleration og forsinkelse ved vending. Derfor er det i kontinuerlig udgangstilstand ikke nok at reducere effekten, og lasereffekten skal justeres ved at ændre pulsen.
Gassen, der bruges til laserskæreudstyr, omfatter laserarbejdsgas, beskyttelsesgas og hjælpegas.
Nitrogen bruges generelt til at skære i rustfrit stål og noget højstyrkestål, som bruges til at forhindre oxidationsreaktion og afblæse smeltede materialer. Det kræves, at nitrogenets renhed er høj. For rustfrit stål med en diameter på mere end 8 mm kræves generelt en renhed på 99,999 procent. Oxygen er velegnet til tyk pladeskæring, højhastighedsskæring og ekstrem tynd pladeskæring. Air er velegnet til skæring af aluminium, ikke-metalliske og galvaniserede stålplader. Til en vis grad kan det reducere oxidfilm og spare omkostninger. Med hensyn til omkostninger er oxygenet, der bruges til kulstofstålskæring, relativt billigt, og det nitrogen, der bruges til kulstofstålskæring, er stort. Jo tykkere det rustfrie stål er, jo højere nitrogenindhold og renhed er, jo højere er omkostningerne. På nuværende tidspunkt er nedskæringsomkostningerne for nitrogen med høj renhed ca. 35-40CNY/h, hvilket er højere end for oxygen, ca. 10-15CNY/h.
Den maksimale hastighed for laserskæring kan nå 40m/min, og den faktiske behandling er normalt kun 1/3 - 1/2 af den maksimale hastighed. For jo højere hastigheden er, jo lavere er servomekanismens dynamiske nøjagtighed, hvilket direkte påvirker skærekvaliteten. Når du skærer runde huller, jo højere skærehastighed, jo mindre huldiameter, og jo værre rundhed. Den maksimale skærehastighed kan kun bruges til at forbedre effektiviteten ved lang lige skæring. I selve skæreprocessen er det nødvendigt at justere laserkraften, lufttrykket og andre relevante parametre for at opnå den optimale skærehastighed, der passer til produktet i henhold til produktets materiale, tykkelse og relevante tekniske krav.
I henhold til forskellige produktkrav er det nødvendigt løbende at justere parametrene under forskellige arbejdsforhold for at opnå de bedste procesparametre. Den nominelle positioneringsnøjagtighed, der kan opnås ved laserskæring, er {{0}}.08 mm, og den gentagne positioneringsnøjagtighed er 0,03 mm. Faktisk er den mindste tolerance, der kan opnås: blænde ± 0,05 mm, hulplacering ± 0,2 mm.
Forskellige materialer og forskellige tykkelser kræver forskellig smelteenergi, og den nødvendige laserudgangseffekt er også forskellig. Under produktionen er det nødvendigt at balancere produktionshastighed og kvalitet, vælge og indstille passende udgangseffekt og skærehastighed, sikre, at der er passende energi i skæreområdet, og materialer effektivt kan smeltes og blæses væk i tide.
Laserens effektivitet til at konvertere elektrisk energi til laserenergi er omkring 30 procent ~35 procent, udgangseffekten er 1500W, og indgangseffekten er omkring 4285W~5000W. Det reelle indgangseffektforbrug er langt større end den nominelle udgangseffekt. Derudover omdannes andre energier i henhold til princippet om energibesparelse til varmeenergi til emission, så laseren skal udstyres med en chiller for at køle ned.
Om HGTECH: HGTECH er pioneren og lederen af laserindustriel anvendelse i Kina og den autoritative leverandør af globale laserbehandlingsløsninger. Vi har omfattende arrangeret intelligent laserudstyr, måle- og automatiseringsproduktionslinjer og smart fabrikskonstruktion for at levere overordnede løsninger til intelligent fremstilling.
