Дефиниција
Ласерско сечење је метода термичког сечења која користи фокусирани ласерски сноп велике густине да озрачи материјал који се сече, што доводи до тога да се материјал брзо загрева и достигне тачку паљења, а затим се топи, аблатира, испарава и испарава да би се формирале рупе. Како се сноп креће преко материјала, рупе расту и формирају уже прорезе, а у исто време, растопљени материјал се одувава радним гасом под високим притиском како би се завршио гладак и чист рез.
Принцип
Ласер користи ексцитацију супстанце да генерише зрак. Овај сноп има јаку температуру. Када дође у контакт са материјалом, може се брзо растопити на површини материјала и формирати рупу. Према кретању тачке регистрације формира се рез. У поређењу са традиционалном методом сечења, метода сечења има мањи размак и може уштедети већину материјала. Међутим, анализа се дефинише према ефекту резања. Материјал који се сече ласером има задовољавајући ефекат сечења и високу тачност. Ово је наслеђено. Поред предности ласера, он је такође неупоредив са обичним методама сечења.
Типови
Ласерско сечење долази у 4 категорије: сечење испаравањем, сечење топљењем, сечење кисеоником, резање и контролисано ломљење.
1. Ласерско испаравање
Коришћењем ласерског зрака високе густине за загревање радног предмета, температура брзо расте, достиже тачку кључања материјала за врло кратко време, а материјал почиње да испарава и формира пару. Брзина избацивања ових пара је веома велика, а истовремено са избацивањем пара настаје рез у материјалу. Топлота испаравања материјала је генерално веома велика, тако да ласерско испаравање и сечење захтева велику снагу и густину снаге.
Вапоризационо сечење се углавном користи за изузетно танке металне материјале и неметалне материјале (као што су папир, тканина, дрво, пластика и гума, итд.).
2. Ласерско сечење топљења
У резању топљења, метални материјал се топи ласерским загревањем, а затим се неоксидирајући гас (Ар, Хе, Н, итд.) распршује кроз млазницу коаксијално са снопом, а течни метал се испушта јаким притиском гаса да би се формирао рез. Сечење ласерским топљењем не мора у потпуности да испари метал, а потребна енергија је само 1/10 резања испаравањем.
Сечење топљењем се углавном користи за материјале који нису лако оксидисани или активни метали, као што су нерђајући челик, титанијум, алуминијум и њихове легуре.
3. Ласерско сечење кисеоником
Принцип ласерског сечења кисеоником је сличан резању оксиацетиленом. Користи ласерски зрак као извор топлоте за претходно загревање и активни гас као што је кисеоник као гас за резање. С једне стране, издувани гас је у интеракцији са металом за сечење да изазове реакцију оксидације и емитује велику количину топлоте оксидације; с друге стране, растопљени оксид и растоп се издувају из реакционе зоне да би се формирао рез у металу. Пошто реакција оксидације у процесу сечења ствара много топлоте, енергија потребна за ласерско сечење кисеоником је само 1/2 резања топљења, а брзина сечења је много већа од испарења и сечења топљењем. Ласерско сечење кисеоником се углавном користи за лако оксидирајуће металне материјале као што су угљенични челик, титанијум челик и топлотно обрађен челик.
4. Ласерско исписивање и контролисан прелом
Ласерско исписивање користи ласер високе густине енергије за скенирање површине крхког материјала, тако да се материјал загрева да испари мали жлеб, а затим примени одређени притисак, крхки материјал ће пукнути дуж малог жлеба. Ласери за цртање су углавном К-прекидачи и CO2 ласери.
Контрола лома је употреба стрме расподеле температуре коју генерише ласерско жлебљење, које ствара локални термички стрес у кртом материјалу и ломи материјал дуж малог жлеба.
Карактеристике
У поређењу са другим методама термичког сечења, ласерско сечење се одликује великом брзином сечења и високим квалитетом. Конкретно сажето као следећи аспекти.
1. Добар квалитет сечења
Због мале тачке сечења, велике густине енергије и велике брзине сечења, може постићи висок квалитет сечења.
а. Рез је узак, обе стране прореза су паралелне и окомите на површину, а тачност димензија резаних делова може да достигне ±0.05mm.
б. Површина за сечење је глатка и чиста, храпавост површине је само десетине микрона, без механичке обраде, а делови се могу директно користити.
ц. Након што је материјал ласерски резан, ширина зоне захваћене топлотом је веома мала, перформансе материјала у близини прореза готово нису погођене, а деформација радног предмета је мала, тачност сечења је висока, геометрија прореза је добра, а облик попречног пресека прореза је правилнији правоугаоник.
2. Висока ефикасност резања
Због карактеристика преноса, ласерски резач је углавном опремљен са вишеструким ЦНЦ радним столовима, а цео процес сечења се може у потпуности ЦНЦ контролисати. Током рада, потребно је само променити програм нумеричке контроле, може се применити на сечење делова различитих облика, како 2-димензионално, тако и 3-димензионално сечење.
3. Велика брзина сечења
Коришћењем ласера снаге 1200W резати а 2mm дебела челична плоча са ниским садржајем угљеника, брзина сечења може да достигне 600цм / мин; сечење а 5mm дебела плоча од полипропиленске смоле, брзина сечења може да достигне 1200 цм / мин. Материјал није потребно стезати и фиксирати током сечења, што не само да може уштедети алате, већ и уштедети помоћно време за утовар и истовар.
4. Бесконтактно сечење
Резач нема контакт са радним предметом и нема хабања алата. За обраду делова различитих облика, нема потребе да мењате "алат", само промените излазне параметре ласера. Процес сечења има малу буку, мале вибрације и нема загађења.
5. Постоји много врста материјала за сечење
У поређењу са оксиацетиленским резањем и резањем плазмом, постоји много врста материјала за ласерско сечење, укључујући металне, неметалне, композитне материјале на бази метала и без метала, кожу, дрво и влакна. Али за различите материјале, због њихових различитих термо-физичких својстава и различитих стопа апсорпције за ласере, они показују различиту прилагодљивост за ласерско сечење.
Примене
Већином ласерских резача управљају ЦНЦ програми или су направљени од робота за сечење. Као прецизан метод обраде, ласер може да сече скоро све материјале, укључујући 2-димензионално сечење или 3-димензионално сечење танких металних плоча.
У области производње аутомобила, широко се користи технологија резања просторних кривина као што су прозори на врху аутомобила. Немачка компанија Фолксваген користи ласер снаге од 500W за сечење плоча каросерије сложеног облика и разних закривљених делова. У области ваздухопловства, ласерска технологија се користи за сечење специјалних ваздухопловних материјала, као што су легуре титанијума, легуре алуминијума, легуре никла, легуре хрома, нерђајући челик, берилијум оксид, композитни материјали, пластика, керамика и кварц. Ваздухопловство исечено ласером укључује пламену цев мотора, кућиште танких зидова од легуре титанијума, оквир авиона, кожу од легуре титанијума, решетку крила, плочу репног крила, главни ротор хеликоптера, керамичке плочице за топлотну изолацију свемирског шатла итд.
Технологија ласерског сечења се такође користи у области неметалних материјала. Не само да може да сече материјале високе тврдоће и крхкости, као што су силицијум нитрид, керамика, кварц, итд.; али такође може да сече и обрађује флексибилне материјале, као што су тканина, папир, пластичне плоче, гума, итд., као што је сечење одеће ласером, може уштедети одећу 10% ~ 12%, побољшати ефикасност за више од 3 пута.
trendovi
1. Машина за ласерски секач ће наставити револуцију производа која ствара епоху.
Ласерски извор је основна компонента резача, а такође и важан индикатор који одређује тип и способност резања ласерског резача. Непотребно је рећи да ће се будуће промене у ласерским резачима десити и код ласерских извора. Као што је горе поменуто, замена CO2 машина за ласерско сечење фибер ласер цуттер је најважнија технолошка револуција у 40 година од када је ласерски секач настао, која је донела епохалне економске предности произвођачима и новим и старим корисницима у овој области. Дакле, да ли ће у будућности постојати нови извор светлости који је јефтинији од ласера са влакнима, има боље перформансе, бољи режим снопа, вишу стопу електро-оптичке конверзије или ниже укупне трошкове? Одговор је наравно да. Онда питајте, какав ласер? Наравно, сада је немогуће дати тачан одговор. Наука и технологија понекад посустају, понекад хиљадама миља дневно.
2. Ласер са влакнима велике снаге ће постати главна сила на тржишту ласерског сечења.
У данашње време, машине за сечење оптичких влакана различитих опсега снаге довеле су до великог развоја. Међутим, где је главна снага машина за ласерско сечење у будућности? Иако машине у сваком опсегу снаге имају сопствену употребу, али породица ласера која је почела са ласерским влакнима велике снаге и покренула глобалну револуцију ласерске технологије, сматра већу снагу, већу прецизност и већи капацитет резања једним од важних праваца развоја ласерског резача са влакнима. STYLECNC недавно је лансирао 15KW ултра-велике брзине машина за ласерско резање влакана, која је постигла невиђени напредак у брзини сечења и дебљини сечења, што је привукло пажњу индустрије. Да ли ово садржи будући тренд развоја ласерских резача? Вреди се радовати стручњацима из индустрије, научницима и пријатељима корисника. Поред тога, можемо бити сигурни да ће у блиској будућности многи домаћи и страни произвођачи ласерских резача за влакна увести жестоку тржишну конкуренцију. Само компаније са одличним квалитетом производа, сталним фокусом на улагања у истраживање и развој и савладавањем кључних конкурентских технологија могу то да ураде и буду непобедиве.
3. Долази ера интелигенције.
Било да је у питању Индустрија 4.0 у Немачкој или интелигентна производња у Кини, 4. индустријска револуција у индустријској области долази. Као високо прецизан CNC mašina za lasersko sečenje, ласерски резач ће сигурно ићи у корак са временом и летети са технологијом. Развој аутоматизације ласерских резача у великој мери је унапредио производни капацитет и ниво аутоматизације радионице за производњу лима.
У будућности, на овој основи, настаје ера интелигентне производње ласерских резача у областима мрежне технологије, комуникационе технологије, рачунарске софтверске технологије и другим областима. Предвидљиво је да ће као средство за прецизно слепљивање лимова неизбежно користити сопствене комуникационе могућности мреже за комуникацију са фабричком линијом за одмотавање лимова, машином за савијање, ЦНЦ машином за пробијање, јединицом за заваривање (закивање), линијом за пескарење и премазивање. Остала опрема, уграђена у јединствени систем управљања планом производње, задацима и проценом, постала је важан део система управљања лимом. Као резултат тога, произвођачи ласера ће се постепено трансформисати у извођаче радова за производњу лимова.
