Принцип работы станков для лазерной резки металлов

 

Лазерная резка является одним из многих процессов, которые в последние годы получили гораздо более широкое распространение. Многие лазерные процессы имеют аналогичные преимущества и области применения, и, поскольку один лазерный станок может выполнять несколько процессов, может быть трудно точно определить, какой из них подходит для вашего бизнеса.

Чтобы сделать это немного проще, мы рассмотрели процесс более подробно ниже, рассмотрев, как происходит лазерная резка металла, различные виды лазерной резки и их преимущества.

Как следует из названия, это процесс резки материала с помощью лазерного луча. Это может быть использовано либо для обрезки материала, либо для того, чтобы помочь разрезать его на сложные формы, с которыми не справятся традиционные способы резки.

Как происходит процесс лазерной резки?

Процесс работает, когда сфокусированный и точный лазерный луч проходит сквозь материал, который вы хотите разрезать, обеспечивая точную и гладкую поверхность. Лазер, по существу, плавит материал, поэтому процесс больше похож на плавление, чем на резку. Это означает, что он может легко резать легкие материалы, такие как ткань, до более жестких металлов и драгоценных камней, таких как алмазы.

Вы можете использовать как импульсный, так и непрерывный волновой пучок, причем первый доставляется короткими пакетами, а второй работает непрерывно. Вы можете контролировать интенсивность луча, длину и тепловую мощность в зависимости от материала, с которым вы работаете, а также можете использовать специальный объектив для дальнейшей фокусировки лазерного луча. Лазерная резка - это очень точный процесс, благодаря этому можно выполнять резы шириной всего 0,1 мм.

Существует три основных типа лазерной резки :

Лазерная резка C02

Резка СО2 выполняется с помощью газового лазера. Рассматриваемый газ представляет собой смесь углекислого газа, который электрически стимулирован. Резка СО2 чаще всего используется на неметаллических материалах, поскольку они имеют длину волны 10,6 микрометров.

Лазерная резка кристаллами

В этом методе используются лазеры nd: YAG (иттрий-алюминиевый гранат, легированный неодимом) и nd: YVO (орто-ванадат иттрия, легированный неодимом). Это кристаллы, которые относятся к группе твердотельных лазеров и имеют ту же длину волны, что и волоконные лазеры, около 1,064 микрометра. Это означает, что они полезны как для металлов, так и для неметаллов.

Тем не менее, этот тип лазерной машины состоит из дорогих диодов накачки, которые могут быть дорогостоящими при необходимости замены; как правило, после 8 000 - 15 000 часов использования. Используемый кристалл также имеет гораздо более короткий срок службы, чем у волоконного лазера.

Волоконно-лазерная резка

Этот тип резки выполняется с помощью волоконного лазера. Как и вышеописанный кристаллический метод, волоконные лазеры также относятся к группе твердотельных лазеров.

Луч создается с помощью «затравочного лазера», который затем усиливается с использованием стеклянных волокон и диодов накачки. Они имеют ту же длину волны, 1,064 микрометра. Это означает, что луч для волоконного лазера примерно в 100 раз больше, чем у эквивалента СО2, когда дело доходит до интенсивности. Это также означает, что они могут работать как с металлическими, так и с неметаллическими материалами.

Волоконный лазер является наиболее полезным из трех типов. Наряду с перечисленными выше преимуществами, они часто не требуют технического обслуживания, требуют гораздо более дешевых запасных частей и имеют гораздо более длительный срок службы - около 25 000 часов использования.

Есть также несколько методов, связанных с процессом лазерной резки, которые мы кратко затронули выше:

  • Лазерная резка

Основное применение лазерного станка подробно объясняется в этой статье. Это процесс вырезания фигуры для создания меньших размеров, кусков или более сложных фигур.

  • Лазерная гравировка

Гравировка - это процесс удаления слоя материала, чтобы оставить гравировку внизу. Это часто используется для травления штрих-кодов на предметах или персонализации предметов, таких как трофеи.

  • Лазерная маркировка

Маркировка похожа на гравировку в том, но разница в том, что маркировка отличается уровнем поверхности, гравировка имеет гораздо большую глубину.

  • Лазерное сверление

Сверление - это процесс образования отверстий на поверхности материала или на поверхности.

Какие материалы можно резать на лазерном станке?

Лазерный станок отлично подходит для резки огромного разнообразия материалов. Ниже перечислены лишь некоторые из многих материалов:

  1. Дерево
  2. Драгоценные камни, такие как алмазы
  3. Титан
  4. Сталь
  5. Светоотражающие металлы
  6. Стекло
  7. Пластик
  8. Кремний

Независимо от материала, с которым вам нужно работать, и независимо от области применения, весьма вероятно, что лазерная резка будет более чем подходящей задачей.

Какие преимущества имеет резка лазерами по сравнению с другими более традиционными методами резания?

Существует огромное количество преимуществ по сравнению с другими более традиционными формами резки:

  • Это бесконтактный процесс, поэтому минимальный ущерб наносится материалу, с которым вы работаете, и связанным с ним движущимся частям.
  • Имеет низкие затраты на техническое обслуживание и нуждается только в недорогих запасных частях
  • Процесс помогает значительно сократить потери материала
  • Один лазерный станок способен работать с несколькими материалами и приложениями
  • Это намного безопаснее, чем другие процессы, так как луч находится внутри светового короба
  • Вам предлагается полный контроль с интенсивностью луча, тепловыделением и продолжительностью при проведении процесса лазерной резки, что делает этот процесс очень надежным

Эти преимущества привели к использованию лазерной резки во многих отраслях промышленности, в том числе в автомобильной, аэрокосмической, электронной, полупроводниковой и медицинской промышленности.