Jak działa wycinarka laserowa?

.Dlaczego do cięcia wykorzystuje się lasery?

„LASER”, akronim od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, jest szeroko stosowany we wszystkich dziedzinach życia, gdy laser jest przykładany do maszyny tnącej, pozwala uzyskać maszynę tnącą o dużej prędkości, niskim zanieczyszczeniu, mniejszym zużyciu materiałów eksploatacyjnych i mała strefa wpływu ciepła. Jednocześnie współczynnik konwersji fotoelektrycznej maszyny do cięcia laserowego może być nawet dwukrotnie większy niż w przypadku maszyny do cięcia dwutlenkiem węgla, a długość światła lasera światłowodowego wynosi 1070 nanometrów, więc ma on wyższy współczynnik absorpcji, co jest bardziej korzystne przy cięciu cienkich blach metalowych. Zalety cięcia laserowego sprawiają, że jest to wiodąca technologia cięcia metali, mająca szerokie zastosowanie w przemyśle obróbczym i produkcyjnym, z których najbardziej typowe to cięcie blach, cięcie w motoryzacji itp.

.Jak działa wycinarka laserowa?

I. Zasada obróbki laserowej

Wiązka lasera skupiana jest w plamce świetlnej o bardzo małej średnicy (minimalna średnica może być mniejsza niż 0,1mm). W głowicy wycinającej laserem taka wiązka o dużej energii przejdzie przez specjalną soczewkę lub zakrzywione lustro, odbije się w różnych kierunkach, by ostatecznie zebrać się na metalowym przedmiocie przeznaczonym do cięcia. W miejscu cięcia głowicy laserowej metal szybko się topi, odparowuje, ulega ablacji lub osiąga punkt zapłonu. Metal odparowuje, tworząc dziury, a następnie strumień powietrza o dużej prędkości jest rozpylany przez dyszę współosiową z wiązką. Pod silnym ciśnieniem tego gazu ciekły metal jest usuwany, tworząc szczeliny.

Maszyny do cięcia laserowego wykorzystują optykę i komputerowe sterowanie numeryczne (CNC) do prowadzenia wiązki lub materiału. Zwykle na tym etapie wykorzystuje się system sterowania ruchem do śledzenia kodu CNC lub G wzoru, który ma być wycięty na materiale, aby uzyskać różne wzory .

II. Główne metody obróbki laserowej

1) Cięcie laserowe w stanie stopionym

Cięcie topiące laserem polega na wykorzystaniu energii wiązki laserowej do podgrzania i stopienia materiału metalowego, a następnie natryskiwaniu sprężonego, nieutleniającego gazu (N2, powietrza itp.) przez dyszę współosiową z wiązką i usuwaniu ciekłego metalu za pomocą za pomocą silnego ciśnienia gazu, aby utworzyć szew tnący.

Cięcie laserowe ze stopu stosowane jest głównie do cięcia materiałów nieutleniających lub metali reaktywnych, takich jak stal nierdzewna, tytan, aluminium i ich stopy.

2) Laserowe cięcie tlenowe

Zasada cięcia laserowego tlenem jest podobna do cięcia tlenowo-acetylenowego. Wykorzystuje laser jako źródło podgrzewania i gaz aktywny, taki jak tlen, jako gaz tnący. Z jednej strony wyrzucony gaz reaguje z metalem, wytwarzając dużą ilość ciepła utleniania. Ciepło to wystarczy do stopienia metalu. Z drugiej strony stopione tlenki i stopiony metal są wydmuchiwane ze strefy reakcji, tworząc nacięcia w metalu.

Laserowe cięcie tlenowe stosowane jest głównie w przypadku łatwo utlenionych materiałów metalowych, takich jak stal węglowa. Można go również stosować do obróbki stali nierdzewnej i innych materiałów, ale przekrój jest czarny i szorstki, a koszt jest niższy niż w przypadku cięcia gazem obojętnym.