definisi
Pemotongan laser ialah kaedah pemotongan haba yang menggunakan pancaran laser ketumpatan kuasa tinggi tertumpu untuk menyinari bahan yang akan dipotong, menyebabkan bahan cepat panas dan mencapai titik pencucuhan, dan kemudian mencairkan, mengelupas, mengewap dan menyejat untuk membentuk lubang. Apabila rasuk bergerak merentasi bahan, lubang tumbuh membentuk celah yang lebih sempit, dan pada masa yang sama, bahan lebur diterbangkan oleh gas kerja tekanan tinggi untuk melengkapkan pemotongan yang licin dan bersih.
Prinsip
Laser menggunakan pengujaan bahan untuk menghasilkan pancaran. Rasuk ini mempunyai suhu yang kuat. Apabila menyentuh bahan, ia boleh mencairkan dengan cepat pada permukaan bahan untuk membentuk lubang. Mengikut pergerakan titik pendaftaran, pemotongan terbentuk. Berbanding dengan kaedah pemotongan tradisional, kaedah pemotongan mempunyai jurang yang lebih kecil dan boleh menjimatkan kebanyakan bahan. Walau bagaimanapun, analisis ditakrifkan mengikut kesan pemotongan. Bahan yang dipotong mengikut laser mempunyai kesan pemotongan yang memuaskan dan ketepatan yang tinggi. Ini diwarisi Selain kelebihan laser, ia juga tidak dapat ditandingi dengan kaedah pemotongan biasa.
jenis
Pemotongan laser terdapat dalam 4 kategori: pemotongan pengewapan, pemotongan lebur, pemotongan oksigen, scribing dan patah terkawal.
1. Pemotongan pengewapan laser
Menggunakan pancaran laser ketumpatan tenaga tinggi untuk memanaskan bahan kerja, suhu meningkat dengan cepat, mencapai takat didih bahan dalam masa yang sangat singkat, dan bahan mula menguap untuk membentuk stim. Kelajuan pelepasan wap ini sangat besar, dan pada masa yang sama apabila wap dikeluarkan, potongan terbentuk dalam bahan. Haba pengewapan bahan secara amnya sangat besar, jadi pengewapan dan pemotongan laser memerlukan banyak kuasa dan ketumpatan kuasa.
Pemotongan pengewapan kebanyakannya digunakan untuk bahan logam yang sangat nipis dan bahan bukan logam (seperti kertas, kain, kayu, plastik dan getah, dll.).
2. Pemotongan lebur laser
Dalam pemotongan lebur, bahan logam dicairkan oleh pemanasan laser, dan kemudian gas bukan pengoksidaan (Ar, He, N, dll.) Disembur melalui muncung sepaksi dengan rasuk, dan logam cecair dilepaskan oleh tekanan yang kuat daripada gas untuk membentuk potongan. Pemotongan lebur laser tidak perlu mengewap sepenuhnya logam, dan tenaga yang diperlukan hanya 1/10 daripada pemotongan pengewapan.
Pemotongan lebur kebanyakannya digunakan untuk bahan yang tidak mudah teroksida atau logam aktif, seperti keluli tahan karat, titanium, aluminium dan aloinya.
3. Pemotongan oksigen laser
Prinsip pemotongan oksigen laser adalah serupa dengan pemotongan oksiasetilena. Ia menggunakan pancaran laser sebagai sumber haba prapemanasan dan gas aktif seperti oksigen sebagai gas pemotong. Di satu pihak, gas yang ditiup berinteraksi dengan logam pemotongan untuk menyebabkan tindak balas pengoksidaan dan mengeluarkan sejumlah besar haba pengoksidaan; sebaliknya, oksida cair dan cair dihembus keluar dari zon tindak balas untuk membentuk potongan pada logam. Kerana tindak balas pengoksidaan dalam proses pemotongan menghasilkan banyak haba, tenaga yang diperlukan untuk pemotongan oksigen laser adalah sahaja 1/2 daripada pemotongan lebur, dan kelajuan pemotongan adalah lebih cepat daripada pemotongan mengewap dan pemotongan lebur. Pemotongan oksigen laser kebanyakannya digunakan untuk bahan logam mudah teroksida seperti keluli karbon, keluli titanium dan keluli dirawat haba.
4. Laser scribing dan patah terkawal
Laser scribing menggunakan laser ketumpatan tenaga tinggi untuk mengimbas permukaan bahan rapuh, supaya bahan dipanaskan untuk menguap alur kecil, dan kemudian menggunakan tekanan tertentu, bahan rapuh akan retak di sepanjang alur kecil. Laser untuk menulis secara amnya adalah Q-switched dan CO2 laser.
Kawalan patah ialah penggunaan taburan suhu curam yang dihasilkan oleh alur laser, yang menjana tegasan haba tempatan dalam bahan rapuh dan memecahkan bahan di sepanjang alur kecil.
Ciri-ciri
Berbanding dengan kaedah pemotongan haba yang lain, ciri pemotongan laser dengan kelajuan pemotongan yang pantas dan berkualiti tinggi. Secara khusus diringkaskan sebagai aspek berikut.
1. Kualiti pemotongan yang baik
Oleh kerana tempat pemotongan yang kecil, ketumpatan tenaga yang tinggi, dan kelajuan pemotongan yang cepat, ia boleh mendapatkan kualiti pemotongan yang tinggi.
a. Keratan pemotongan adalah sempit, kedua-dua belah celah adalah selari dan berserenjang dengan permukaan, dan ketepatan dimensi bahagian yang dipotong boleh mencapai ±0.05mm.
b. Permukaan pemotongan licin dan bersih, kekasaran permukaan hanya berpuluh-puluh mikron, tanpa pemprosesan mekanikal, dan bahagian-bahagiannya boleh digunakan secara langsung.
c. Selepas bahan dipotong laser, lebar zon terjejas haba adalah sangat kecil, prestasi bahan berhampiran celah hampir tidak terjejas, dan ubah bentuk bahan kerja adalah kecil, ketepatan pemotongan adalah tinggi, geometri celah adalah baik, dan bentuk keratan rentas celah adalah lebih Segi empat tepat.
2. Kecekapan pemotongan yang tinggi
Oleh kerana ciri penghantaran, pemotong laser biasanya dilengkapi dengan pelbagai meja kerja CNC, dan keseluruhan proses pemotongan boleh dikawal sepenuhnya oleh CNC. Semasa operasi, hanya perlu menukar program kawalan berangka, ia boleh digunakan pada pemotongan bahagian bentuk yang berbeza, kedua-dua pemotongan 2 dimensi dan pemotongan 3 dimensi.
3. Kelajuan pemotongan yang cepat
Menggunakan laser dengan kuasa 1200W untuk memotong a 2mm plat keluli karbon rendah tebal, kelajuan pemotongan boleh mencapai 600cm/min; memotong a 5mm papan resin polipropilena tebal, kelajuan pemotongan boleh mencapai 1200cm/min. Bahan tidak perlu diapit dan diperbaiki semasa pemotongan, yang bukan sahaja dapat menjimatkan lekapan perkakas, tetapi juga menjimatkan masa tambahan untuk memuat dan memunggah.
4. Pemotongan tanpa sentuhan
Obor pemotong tidak mempunyai sentuhan dengan bahan kerja, dan tiada kehausan alatan. Untuk memproses bahagian dalam bentuk yang berbeza, tidak perlu menukar "alat", hanya menukar parameter output laser. Proses pemotongan mempunyai bunyi yang rendah, getaran kecil dan tiada pencemaran.
5. Terdapat banyak jenis bahan pemotongan
Berbanding dengan pemotongan oksiasetilena dan pemotongan plasma, terdapat banyak jenis bahan boleh potong laser, termasuk bahan komposit logam, bukan logam, berasaskan logam dan bukan logam, kulit, kayu dan gentian. Tetapi untuk bahan yang berbeza, kerana sifat termo-fizikal yang berbeza dan kadar penyerapan yang berbeza untuk laser, mereka menunjukkan kebolehsuaian yang berbeza untuk pemotongan laser.
Aplikasi
Kebanyakan pemotong laser dikawal oleh program CNC atau dijadikan robot pemotong. Sebagai kaedah pemprosesan yang tepat, laser boleh memotong hampir semua bahan, termasuk pemotongan 2 dimensi atau pemotongan 3 dimensi plat logam nipis.
Dalam bidang pembuatan kereta, teknologi pemotongan lengkung angkasa seperti tingkap atas kereta telah digunakan secara meluas. Syarikat Volkswagen Jerman menggunakan laser dengan kuasa 500W untuk memotong kepingan badan berbentuk kompleks dan pelbagai bahagian melengkung. Dalam bidang aeroangkasa, teknologi laser digunakan untuk memotong bahan penerbangan khas, seperti aloi titanium, aloi aluminium, aloi nikel, aloi kromium, keluli tahan karat, berilium oksida, bahan komposit, plastik, seramik dan kuarza. Bahagian aeroangkasa yang dipotong oleh laser termasuk tiub nyalaan enjin, selongsong berdinding nipis aloi titanium, rangka pesawat, kulit aloi titanium, kekuda sayap, panel sayap ekor, rotor utama helikopter, jubin penebat haba seramik ulang-alik angkasa, dsb.
Teknologi pemotongan laser juga digunakan dalam bidang bahan bukan logam. Bukan sahaja boleh memotong bahan dengan kekerasan dan kerapuhan yang tinggi, seperti silikon nitrida, seramik, kuarza, dll.; tetapi juga boleh memotong dan memproses bahan fleksibel, seperti kain, kertas, plat plastik, getah, dll., seperti memotong pakaian dengan laser, boleh menjimatkan pakaian10 % ~ 12%, meningkatkan kecekapan lebih daripada 3 kali ganda.
Trend
1. Mesin Pemotong Laser akan Meneruskan Revolusi Produk Pembuatan Epoch.
Sumber laser ialah komponen teras pemotong, dan juga penunjuk penting yang menentukan jenis dan keupayaan pemotongan pemotong laser. Tidak perlu dikatakan, perubahan masa depan dalam pemotong laser juga akan berlaku dalam sumber laser. Seperti yang dinyatakan di atas, penggantian CO2 mesin pemotong laser oleh pemotong laser gentian ialah revolusi teknologi yang paling penting dalam tempoh 40 tahun sejak pemotong laser dilahirkan, yang telah membawa faedah ekonomi yang mencipta zaman kepada pengilang dan pengguna baru dan lama dalam bidang ini. Jadi, pada masa hadapan, adakah akan ada sumber cahaya baharu yang lebih murah daripada laser gentian, mempunyai prestasi yang lebih baik, mod pancaran yang lebih cemerlang, kadar penukaran elektro-optik yang lebih tinggi atau kos keseluruhan yang lebih rendah? Jawapannya sudah tentu ya. Kemudian tanya, jenis laser apa? Sudah tentu, adalah mustahil untuk memberikan jawapan yang tepat sekarang. Sains dan teknologi kadang-kadang goyah, kadang-kadang beribu-ribu batu sehari.
2. Laser Fiber Berkuasa Tinggi akan Menjadi Tenaga Utama dalam Pasaran Pemotongan Laser.
Pada masa kini, mesin pemotong gentian optik pelbagai julat kuasa telah membawa perkembangan yang hebat. Namun, di manakah kuasa arus perdana mesin pemotong laser pada masa hadapan? Walaupun mesin dalam setiap julat kuasa mempunyai kegunaan sendiri, tetapi keluarga laser yang bermula dengan laser gentian berkuasa tinggi dan mencetuskan revolusi teknologi laser global, menganggap kuasa yang lebih tinggi, ketepatan yang lebih tinggi, dan kapasiti pemotongan yang lebih besar sebagai Salah satu pembangunan penting. arah pemotong laser gentian. STYLECNC baru-baru ini melancarkan 15KW kelajuan ultra tinggi mesin pemotong laser serat, yang telah mencapai kejayaan yang tidak pernah berlaku sebelum ini dalam kelajuan pemotongan dan ketebalan pemotongan, yang telah menarik perhatian industri. Adakah ini mengandungi trend pembangunan masa depan pemotong laser? Adalah wajar menantikan pakar industri, sarjana dan rakan pengguna. Di samping itu, kami boleh yakin bahawa dalam masa terdekat, banyak pengeluar pemotong laser gentian domestik dan asing akan menyambut persaingan pasaran yang sengit. Hanya syarikat yang mempunyai kualiti produk yang cemerlang, fokus berterusan pada pelaburan R&D, dan menguasai teknologi daya saing teras boleh berbuat demikian dan tidak dapat dikalahkan.
3. Era Kecerdasan Akan Datang.
Sama ada Industri 4.0 di Jerman atau pembuatan pintar di China, revolusi perindustrian ke-4 dalam bidang perindustrian akan datang. Sebagai ketepatan tinggi Mesin pemotong laser CNC, pemotong laser pasti akan mengikut peredaran masa dan terbang dengan teknologi. Perkembangan automasi pemotong laser telah meningkatkan kapasiti pengeluaran dan tahap automasi bengkel kepingan logam.
Pada masa hadapan, atas dasar ini, era pembuatan pintar pemotong laser sedang berkembang dalam bidang teknologi rangkaian, teknologi komunikasi, teknologi perisian komputer dan bidang lain. Adalah boleh dijangka bahawa sebagai cara pengosongan kepingan logam ketepatan, ia tidak dapat tidak akan menggunakan keupayaan komunikasi rangkaiannya sendiri untuk berkomunikasi dengan talian uncoiling lembaran kilang, mesin lentur, mesin tebukan CNC, unit sambungan kimpalan (riveting), letupan tembakan dan garis salutan. . Peralatan lain, tertanam dalam pelan pengeluaran bersatu, sistem pengurusan tugas dan penilaian, telah menjadi bahagian penting dalam sistem pengurusan bengkel kepingan logam. Akibatnya, pengeluar laser secara beransur-ansur akan berubah menjadi kontraktor fabrikasi logam kepingan.
