Lāzera griešana
Lāzergriešana ir augstas-precizitātes, bezkontakta{1}}termiskās griešanas process, kurā tiek izmantots fokusēts lāzera stars, lai izkausētu, sadedzinātu vai iztvaikotu materiālu. To plaši izmanto tādās nozarēs kā automobiļu rūpniecība, kosmosa rūpniecība, elektronika, mašīnas, telekomunikācijas, celtniecība un medicīna, pateicoties tā precizitātei, ātrumam un daudzpusībai. Ar to var griezt visu veidu metālus, piemēram, oglekļa tēraudu, nerūsējošo, alumīniju, varu, misu un titānu, un tas var griezt metāla biezumu no 0,1 mm līdz 25 mm ar ļoti stingru pielaidi ±0,1 mm (augsta{7}}precizitāte), ±0,3 mm (rūpnieciskā).
Apraksts
Ir zināms, ka šķiedru lāzeri rada šaurākus starus, un tie var nodrošināt apmēram četrkāršu efektīvo jaudu vienai un tai pašai lāzera izejas enerģijai. Tie darbojas ātrāk un ar lielāku precizitāti nekā to CO2 ekvivalenti. Šķiedru lāzergriešanai ir zemākas ekspluatācijas izmaksas elektriskās efektivitātes dēļ, tomēr griešanas procesā ir nepieciešams vairāk slāpekļa aizsarggāzes. Tie ir piemēroti augstas-precizitātes griešanai uz plānākiem metāla materiāliem, labi atstarojošiem materiāliem, piemēram, alumīnija un nerūsējošā tērauda. Lai gan CO2 lāzera griezējs var nodrošināt platāku staru un spēj nodrošināt lielāku ierīces jaudu, un tas ir labāk piemērots zemākas-precizitātes griešanai uz biezākām plāksnēm. Parasti CO2 lāzera aprīkojuma sākotnējās izmaksas ir zemākas nekā šķiedru lāzera izmaksas, taču ekspluatācijas izmaksas parasti ir augstākas uz griezuma garuma vienību. Fabmann piedāvā augstas kvalitātes lāzergriešanas, kā arī metāla ražošanas pakalpojumus, tostarp dažādus metāla griešanas risinājumus, metāla formēšanu, metināšanu un dažādu metāla virsmu apstrādi, piemēram, pulverkrāsošanu, cinkošanu, karsto cinkošanu, šerardēšanu un duplekso pārklājumu. Fabmann ir apņēmies nodrošināt izcilus pakalpojumus saviem klientiem.
Lāzera griešanas priekšrocības
Metāla lāzergriešana ir guvusi plašu popularitāti visās nozarēs, pateicoties tās precizitātei, efektivitātei, daudzpusībai un izmaksu -efektivitātei. Viena no lielajām priekšrocībām ir tā, ka tā var ievērojami samazināt izdevumus par instrumentiem, novēršot veidņu veidošanos, samazinot materiālu izšķērdēšanu un uzlabojot ražošanas elastību. Tālāk ir sniegts īss priekšrocību saraksts:
√Likvidē veidņu ražošanas un uzturēšanas izmaksas, nav nepieciešami fiziski instrumenti. Atšķirībā no štancēšanas vai griešanas-, lāzergriešana materiālu apstrādei izmanto bezkontakta siltumenerģiju, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc pielāgotām veidnēm.
Novērš ar pelējumu saistītos -izdevumus, kā arī var viegli ietaupīt izmaksas, kas saistītas ar veidņu projektēšanu, izgatavošanu, kā arī periodiskām apkopes un remonta izmaksām.
√Samazina iestatīšanas un pārslēgšanās izmaksas, tūlītēju parametru pielāgošanu. Lāzera sistēmas ļauj ātri pārslēgties starp darbiem, mainot digitālos iestatījumus (piemēram, jaudu, ātrumu, gāzes veidu), izvairoties no laikietilpīgas veidņu nomaiņas.
√Daudzpusība, viena lāzera iekārta var apstrādāt dažādus materiālus (piemēram, nerūsējošo tēraudu, alumīniju, varu) un biezumu (1–20 mm) bez pārstrādes.
√Samazina materiālu izšķērdēšanu un otrreizējo apstrādi, un šaurs roba platums (0,1–0,3 mm) optimizē materiāla izmantošanu, samazinot lūžņu daudzumu vidēji par aptuveni 15%, salīdzinot ar mehāniskām metodēm.
√Augsta malu kvalitāte, lāzera griešanas mala parasti ir gluda, -bez urbumiem (Ra < 12,5 µm) bieži vien novērš pēcapstrādi, piemēram, slīpēšanu vai atslāņošanos.
√Izmaksu{0}}efektīva mazām partijām, un tā atbalsta neliela-apjoma un prototipu izstrādi.
√Ātras dizaina iterācijas un paātrina produktu izstrādes ciklus.
√Īss iestatīšanas laiks, pāreja no stundām uz minūtēm.
Dažādu metālu materiālu lāzergriešanas iezīmes
Alumīnijs
Biezums: parasti līdz 20 mm ar lielas -jaudas šķiedru lāzeriem (lielāks par vai vienāds ar 6 kW), plānās loksnes (1–6 mm) nodrošina vislabāko kvalitāti
Apmales platums: 0,1–0,3 mm, ko ietekmē materiāla atstarošanas spēja un palīggāze (vēlams slāpeklis, lai izvairītos no oksidēšanās) Pielaide: ±0,05–0,1 mm plānām loksnēm; biezāki materiāli (±0,15 mm) termisko kropļojumu dēļ.
Griezuma kvalitāte, gludas malas ar minimālu sārņu daudzumu, izmantojot slāpekli.
Oksidācijas risks ar skābekļa palīglīdzekli, kam nepieciešama pēc-apstrāde.
Šķiedru lāzeri piedāvā diezgan maz priekšrocību, kas padara tos par vēlamām alumīnija griešanas iespējām:
√Liels-jaudas blīvums, fokusē to enerģiju ļoti mazā vietā, ļaujot efektīvi griezt pat ar atstarojošiem materiāliem, piemēram, alumīniju.
√Ātrs griešanas ātrums, lielā jauda un izcilā šķiedru lāzeru staru kvalitāte nodrošina ātru griešanu, palielinot produktivitāti.
√Minimizētā (HAZ) siltuma-ietekmētā zona, tā var ražot mazāk siltuma nekā citi lāzera veidi, tādējādi nodrošinot tīrākus griezumus ar mazākiem termiskiem traucējumiem.
√Daudzpusība, ar to var griezt dažādus alumīnija biezumus un sakausējumus.
Apsvērumi alumīnija lāzergriešanai
Ir daži ļoti svarīgi faktori, kas ir saistīti ar skaņas lāzergriešanu uz alumīnija materiāliem, un operatoriem vienmēr jāņem vērā šādi aspekti:
√Palīggāzes opcija, slāpeklis bieži tiek izmantots alumīnija griešanai, jo tas rada oksīdu -nesaturošus griezumus, savukārt skābekli bieži izmanto biezākiem materiāliem, taču tas var izraisīt oksidētu malu. Slāpekļa negatīvie aspekti ir izmaksas.
√Fokusa punkts, ir saprātīgi izmēģināt fokusa pozīciju attiecībā pret materiāla virsmu, pirms sākas masveida griešana, un pieredzējis operators vienmēr mēģina pielāgot pozitīvu vai negatīvu fokusu, kas dažkārt var uzlabot griezuma kvalitāti.
√Griešanas ātrums, lai atrastu pareizo līdzsvaru starp griešanas ātrumu un jaudu, ir ļoti svarīgs, jo mazs ātrums var radīt pārāk daudz pārmērīgas siltuma ievades, savukārt liels ātrums var nesasniegt pilnīgu iespiešanos.
√Tīrība, operatoram vienmēr ir jāpārliecinās, ka alumīnija loksnes ir tīras un bez eļļām vai piesārņotājiem, kas varētu ietekmēt griezuma kvalitāti.
√Termiskā vadība, periodiski atdzišanas{0}}laiki, lai novērstu siltuma uzkrāšanos, kas var izraisīt materiāla deformāciju.
√Malu kvalitāte, operatoram ir jāpielāgo parametri, ja viņš pamana tādas problēmas kā sārņu veidošanos vai pārmērīgu kušanu.
Alumīnija lāzergriešanas kvalitātes problēmas
Alumīnija materiālu griešana ar lāzeru rada dažas galvassāpes, jo tās caurules, loksnes vai plāksnes nokalst, un, ja jūs saprotat šos šķēršļus, tas var palīdzēt sasniegt optimālus rezultātus, vienlaikus samazinot metāla griešanas izmaksas.
√Atstarošanās spēja ir gandrīz galvenais izaicinājums alumīnija griešanai ar lāzeru, jo tas var izraisīt arī atstarojumus, kas var sabojāt iekārtu. Alumīnijs dabiski atstaro ievērojamu lāzera stara daļu, kas var samazināt griešanas efektivitāti un potenciāli sabojāt lāzera sistēmu, ja netiek pareizi pārvaldīta. Šīs atstarošanās spējas dēļ ir jāizmanto specifiski lāzera veidi un jaudas līmeņi, lai nodrošinātu efektīvu griešanu, un šīs problēmas dēļ šķiedru lāzers ir ļoti populāra izvēle.
√Siltuma vadītspēja, labā siltuma vadītspēja padara lāzergriešanu diezgan sarežģītu, jo materiāls ātri izkliedē siltumu, kas var apgrūtināt precīziem griezumiem nepieciešamās lokalizētās kausēšanas sasniegšanu. Tāpēc labā siltuma vadītspēja var radīt plašāku izgriezumu platumu un potenciāli siltuma ietekmētās zonas ap griezuma malām.
√Oksīda slānis, plāns oksīda slānis, kas veidojas uz alumīnija virsmām, parasti traucē lāzergriešanas-procesu, un tam ir augstāka kušanas temperatūra nekā pašam alumīnijam, kas, iespējams, var izraisīt neatbilstības griezuma kvalitātē vai nepieciešama papildu jauda, lai iekļūtu.
√Molekulārā struktūra, tās kaļamā molekulārā struktūra dažkārt var novest pie mazāk vēlamās malas kvalitātes, un bieži vien uz malas ir izciļņi vai neliela kušanas efekts gar nogrieztajām malām. Dažiem sarežģītiem projektiem ir nepieciešama pēcapstrāde.
Nerūsējošais tērauds
Šķiedru lāzeram ir par aptuveni . 40% augstāka energoefektivitāte nekā CO₂ lāzeram, tāpēc tas ar tādu pašu jaudu var sagriezt biezāku plāksni par aptuveni 30%, un tāpēc šķiedru lāzers ir populārāks nerūsējošā tērauda materiālu griešanai. Skābeklis var uzlabot griešanas jaudu, bet tas rada tumšu oksīda slāni. Piemēram, 3000 W šķiedru lāzers var izgriezt 12 mm plati, savukārt ar skābekļa palīdzību var palielināt robežu līdz 18 mm. Slāpeklis var ievērojami samazināt oksīda slāni, un tāpēc to plaši izmanto biezām plāksnēm ar augstu virsmas kvalitātes prasību. Nerūsējošā tērauda materiāla lāzergriešanas kvalitāte galvenokārt ir atkarīga no sešiem parametriem:
√ Jaudas iestatījums atkarībā no nerūsējošā tērauda materiāla biezuma un veida, un ir svarīgi, lai lāzera griezuma caurums būtu koaksiāls ar sprauslas centru. Populārā jaudas opcija ir norādīta šādi:
1. Plāna plāksne (1-3mm), 1000-2000W jauda ar slāpekļa aizsardzību, lai novērstu termisko deformāciju
2. Vidēja plāksne (10-25 mm), ieteicama 4000-6000 W jauda, un skābekli izmanto, lai samazinātu izdedžu defektus
3. Extra thick plate (>50 mm): 12000 W + jauda ir nepieciešama kombinācijā ar vairāku perforācijas tehnoloģiju, vienlaikus kontrolējot gāzes spiediena stabilitāti, lai samazinātu konusveida situāciju.
√ Sprauslas izmērs, tas nosaka iegriezumā ienākošās gāzes plūsmas formu, gāzes difūzijas zonu un gāzes plūsmas ātrumu, tādējādi ietekmējot kausējuma noņemšanas un griešanas stabilitāti. Gaisa plūsma, kas ieplūst griezumā, ir liela, ātrums ir ātrs, un sagataves stāvoklis gaisa plūsmā ir pareizs, jo spēcīgāka ir izsmidzināšanas spēja noņemt izkusušo materiālu. Jo biezāks ir nerūsējošais tērauds, jo lielāka ir jāizmanto sprausla, jo lielāks ir proporcionālais vārsta iestatījums un lielāks plūsmas ātrums, vai var nodrošināt spiedienu un samazināt parasto sekcijas efektu. Ieteicamais sprauslas diametrs dažāda biezuma nerūsējošā tērauda griešanai ir šāds:
1. 1mm, φ1,0 mm
2. 2-3mm, φ1,5 mm
3. 3-5mm, φ2,0 mm
4. 5-10mm,φ 3,0 mm +
√ Nerūsējošā tērauda lāzergriešanai parasti izmanto palīggāzes veidu, skābekli, slāpekli un gaisu, un katram no tiem ir atšķirīga ietekme uz griešanas kvalitāti. Skābeklis tiks pakļauts eksotermiskai reakcijai, pievienojot papildu siltumu griešanas virsmai, kas nodrošina vienmērīgāku griezuma malu, tomēr rada dzeltenu nokrāsu. Slāpeklis var saglabāt nerūsējošā tērauda sākotnējo krāsu no oksidēšanās, un griešana ar slāpekli rada šauru roba platumu, jo trūkst eksotermiskās oksidācijas reakcijas, tāpēc ir nepieciešams lielāks slāpekļa spiediens, lai izkausētu metālu no apakšējās roba. Tāpēc slāpeklis ir vēlamā palīggāze nerūsējošā tērauda griešanai. Palīggāze tiek koaksiāli virzīta uz apstrādājamo priekšmetu kopā ar lāzera staru, un tās galvenais mērķis ir izvadīt izkusušo materiālu no roba un novērst izsēnumu veidošanos.
√ Fokusa pozīcijai, dažādam plākšņu biezumam un nerūsējošā tērauda kategorijām ir nepieciešama atšķirīga fokusa pozīcija. Pirms griešanas tiek izmērīts faktiskais nulles fokuss, un griešanas procesa parametru pārbaudi un analīzi var veikt ar nulles fokusu kā etalonu. Negatīvs defokuss ir galvenais procesa izvēles virziens nerūsējošā tērauda griešanai. Griežot biezas plāksnes, fokuss jāiestata plāksnē (parasti 1/3 līdz 1/4 no plāksnes biezuma), lai optimizētu enerģijas sadali.
√ Frekvences iestatīšana, augstas{0}frekvences griešana (400–500 Hz) var samazināt izdedžu atlikumus un uzlabot griešanas kvalitāti plānām plāksnēm un sagatavēm, kurām ir augstas precizitātes prasības. Griežot vidēji biezas plāksnes (6-10 mm), frekvences samazināšana līdz 200-300 Hz var uzlabot griešanas kvalitāti, ja iestatīšana uz 100 Hz izraisīs griešanas kļūmi.
√ Darba cikls, darba cikls 53% ir kritiskā vērtība. Ja turpināsit samazināt darba ciklu, uz apakšējās virsmas būs nepilnīgas griešanas pēdas, darba cikls palielināsies līdz 60%, un sekcija kļūs raupja un slāņaina. Impulsa darba cikls attiecas uz staru kūļa apstarošanas laika proporciju katrā impulsā.
Oglekļa tērauds
Lāzera griešanai oglekļa tēraudam parasti ir nepieciešams noteikts jaudas diapazons, tērauda biezums, kā arī sprauslas diametrs, un tālāk ir populārs fiksēto parametru iestatījums, ko izvēlas daudzi ražotāji:
√Tērauda biezums: 1,0-3,0 mm 1-2 Kw ar sprauslu 1,0-1,5 mm
√Tērauda biezums: 3,0-6,0 mm 2-4 Kw ar sprauslu 1,5-2,0 mm
√Tērauda biezums 6,0-10,0 mm,4-6 Kw ar uzgali 2,0-2,5 mm
√Augstākajam tērauda biezumam ir nepieciešama 6 K+ Kw jauda, un sprauslas izmērs bieži ir lielāks par 2,5 mm.
Apsvērumi oglekļa tērauda griešanai ar lāzeru
8 mm oglekļa tērauda plāksne
Apspriežot, kā noteikt labākos procesa parametrus lāzergriešanai, mums parasti ir jāņem vērā vairāki galvenie faktori, tostarp lāzera jauda, griešanas ātrums, gāzes veids, sprauslas izmērs un spiediens. Pareizi pielāgojot šos parametrus, var optimizēt oglekļa tērauda plākšņu lāzergriešanas efektu, kā arī uzlabot ražošanas efektivitāti un griešanas kvalitāti. Turklāt dažādi griešanas modeļi ietekmēs griešanas procesa parametru izvēli un regulēšanu, kas savukārt ietekmē griešanas ātrumu un kvalitāti. Operatoram ir jāsaprot, ka eksperimenti un optimizācijas parametri ir jāsakārto pirms masveida griešanas. Tajā pašā laikā, nepārtraukti cenšoties un optimizējot, mēs varam pakāpeniski uzkrāt pieredzi un uzlabot griešanas precizitāti un efektivitāti. Pēc virknes eksperimentu mēs varam iegūt optimālus procesa parametrus vidējas -jaudas šķiedru lāzergriešanas mašīnai 8 mm bieza oglekļa tērauda griešanai. Tālāk mēs padziļināti izpētīsim izvēli un pielāgojumus 8 mm un 3 mm oglekļa tērauda lāzergriešanai.
√Lāzera tips: šķiedru lāzers
√Griešanas ātrums: 13mm/s
√Jauda: 5Kw
√Fokusa pozīcija: +3.2mm
√Sprauslas izmērs: 2,3 mm
√Palīggāze: skābeklis
√Gāzes spiediens pie 0,04 MPa.
√Perforācijas frekvence: 80HZ.
3 mm oglekļa tērauda plāksne
√Lāzera tips: šķiedru lāzers
√Griešanas ātrums: 70mm/s
√Jauda: 3Kw
√Fokusa pozīcija: +2mm
√Sprauslas izmērs: 2,3 mm
√Palīggāze: skābeklis
√Gāzes spiediens pie 0,35 MPa.
√Perforācijas frekvence: 300HZ.
Rūpnieciskos lietojumos CO2 lāzera roba platums parasti ir aptuveni 0,2 līdz 0,3 mm, kas ir īpaši piemērots vidēju un biezu plākšņu griešanai, un tas ir atkarīgs arī no lāzergriešanas veida un tērauda materiāla biezuma. Skābekļa palīgierīce paplašina griezuma platumu, bet palielina ātrumu, un slāpekļa lāzergriešanai būs tīras,-bez izdedžiem brīvas malas, savukārt skābekļa palīgierīce rada urbumus, kuriem nepieciešama otrreizēja slīpēšana.
Varš un misiņš
Vara un misiņa augstā atstarošanas spēja, vadītspēja un daudzpusība ir radījusi unikālus izaicinājumus lāzergriešanai, un divi galvenie faktori ir atstarošanas spēja un siltumvadītspēja, kas ietekmē lāzergriešanas efektivitāti un precizitāti. Šķiedru lāzers tiek plaši izmantots, lai pārvarētu šīs problēmas, un operatoram, veicot lāzergriešanu atstarojošiem metāliem, piemēram, nerūsējošajam tēraudam, alumīnija vara un misiņam, ir jāņem vērā šādi parametri:
√Šķiedru lāzeram parasti tiek ieteikts viļņa garums — 1 μm viļņa garums, ko var labi-absorbēt atstarojošie metāli, piemēram, varš, alumīnijs un nerūsējošais tērauds.
√Jauda un impulss, ir ļoti saprātīgi pielāgot lāzera jaudu un impulsa ilgumu, lai optimizētu griešanas procesu, lai novērstu pārmērīgu siltuma uzkrāšanos un atstarojumus. Plānām vara loksnēm impulsa caurduršanas tehnika var būt efektīva, un tā ietver pakāpenisku lāzera jaudas palielināšanu vairākos īsos impulsos, līdz materiāls tiek caurdurts, izvairoties no nepilnīgiem griezumiem un izsēnumu veidošanās.
√Palīggāze, slāpeklis un skābeklis ir izplatīti atstarojošo metālu griešanai ar lāzeru, un tie var palīdzēt aizpūst izkausētu materiālu un novērst atspīdumu.
√Fokusēšanas optika ir ļoti svarīgi pārliecināties, ka fokusēšanas optika ir tīra un pareizi izlīdzināta, lai samazinātu atstarošanu un optimizētu griešanas efektivitāti.
√Staru padeve, augstas -kvalitatīvas staru piegādes sistēmas ar atstarojošiem pārklājumiem var palīdzēt samazināt atstarojumu.
√Pirms masveida ražošanas uzsākšanas ļoti ieteicams kalibrēt griešanas parametrus, piemēram, ātrumu, jaudu un fokusa attālumu, lai sasniegtu vēlamo griezuma kvalitāti, neradot pārmērīgu atstarošanu vai siltuma palielināšanos, kā arī neliela mēroga testa griešana.
Noslēgumā jāsaka, ka vara lāzergriešanas vadība ietver pareizā aprīkojuma izvēli, griešanas procesu sarežģītības izpratni un dažādu parametru eksperimentēšanu. Risinot īpašās problēmas, ko rada varš un citi atstarojoši metāli, jūs varat optimizēt visu lāzertehnoloģijas potenciālu. Tālāk ir norādīta ieteicamā jauda dažāda biezuma vara vai misiņa plāksnēm:
1. Plāna loksne, 0,8-1,5 mm, 1000W
2. Vidēja plāksne (1,5–2,5 mm), 1500–1800 W
3. Vidēja līdz bieza plāksne (3-6mm), 2000-6000W
Tikmēr ir ļoti svarīgi uzturēt varu atbilstošā temperatūrā. Ieteicams iestatīt griešanas ātrumu 85-90% no maksimālā atļautā ātruma, un tas nodrošinās vienmērīgu griešanas procesu. Slāpeklis ir ļoti ieteicams, lai izvairītos no oksidēšanās un panāktu tīrākas malas, kas ir īpaši noderīgi metāliem ar augstu atstarojošo vielu, piemēram, alumīnija, nerūsējošā tērauda, misiņa un vara.
Fabmann nodrošina plašu dažādu metāla griešanas pakalpojumu klāstu, kas ietver lāzergriešanu, liesmas griešanu, plazmas griešanu, stieples griešanu, ūdens strūklas griešanu un noformēšanu, izmantojot datorsimulācijas tehnoloģiju, lai samazinātu materiālu atkritumus, savukārt mēs sniedzam arī sekundāros ražošanas pakalpojumus, piemēram,metāla formēšana, metāla metināšanaunmetāla virsmas apstrādeun tāpēc mēs varam jums nodrošināt vienas{0}}pieturas-veikala pakalpojumu.
- +86-21-22811110
- sales@keyiindustrial.com
- 1. Stāvs, Nr.1440, Yan'An Ceļš, Šanhaja, Ķīna.11