.Dlaczego lasery są używane do cięcia?
„LASER”, skrót od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania), jest szeroko stosowany w wielu dziedzinach życia. Zastosowanie lasera w maszynie tnącej pozwala uzyskać wysoką prędkość cięcia, niskie zanieczyszczenie środowiska, mniej materiałów eksploatacyjnych i małą strefę wpływu ciepła. Jednocześnie współczynnik konwersji fotoelektrycznej lasera tnącego może być nawet dwukrotnie wyższy niż w przypadku urządzeń tnących dwutlenkiem węgla, a długość fali lasera światłowodowego wynosi 1070 nanometrów, co zapewnia wyższą absorpcję, co jest szczególnie korzystne w przypadku cięcia cienkich blach. Zalety cięcia laserowego sprawiają, że jest to wiodąca technologia cięcia metali, szeroko stosowana w przemyśle obróbki skrawaniem i produkcji, z których najbardziej typowe to cięcie blach, cięcie w przemyśle motoryzacyjnym itp.
Jak działa przecinarka laserowa?
I. Zasada obróbki laserowej
Wiązka laserowa jest skupiana w punkt świetlny o bardzo małej średnicy (minimalna średnica może być mniejsza niż 0,1 mm). W głowicy tnącej laserowo, taka wysokoenergetyczna wiązka przechodzi przez specjalną soczewkę lub zakrzywione lustro, odbija się w różnych kierunkach i ostatecznie skupia na ciętym przedmiocie metalowym. W miejscu cięcia, metal szybko topi się, odparowuje, ulega ablacji lub osiąga punkt zapłonu. Metal odparowuje, tworząc otwory, a następnie strumień powietrza o dużej prędkości jest rozpylany przez dyszę współosiową z wiązką. Pod wpływem silnego ciśnienia gazu ciekły metal jest usuwany, tworząc szczeliny.
Maszyny do cięcia laserowego wykorzystują optykę i komputerowe sterowanie numeryczne (CNC) do prowadzenia wiązki lub materiału. Zwykle w tym kroku stosuje się system sterowania ruchem, który śledzi kod CNC lub kod G wzoru, który ma zostać wycięty na materiale, co pozwala na cięcie różnych wzorów.
II. Główne metody obróbki laserowej
1) Cięcie laserowe metodą topienia
Cięcie laserowe polega na wykorzystaniu energii wiązki laserowej do ogrzania i stopienia materiału metalowego, a następnie rozpyleniu sprężonego gazu nieutleniającego (N2, powietrza itp.) przez dyszę współosiową z wiązką i usunięciu ciekłego metalu za pomocą wysokiego ciśnienia gazu w celu utworzenia spoiny tnącej.
Cięcie laserowe metodą topienia jest stosowane głównie do cięcia materiałów nieutleniających lub metali reaktywnych, takich jak stal nierdzewna, tytan, aluminium i ich stopy.
2) Cięcie laserowe tlenem
Zasada cięcia laserowo-tlenowego jest podobna do cięcia acetylenowo-tlenowego. Wykorzystuje ono laser jako źródło nagrzewania wstępnego oraz gaz aktywny, taki jak tlen, jako gaz tnący. Z jednej strony, wydmuchiwany gaz reaguje z metalem, generując dużą ilość ciepła utleniania. Ciepło to wystarcza do stopienia metalu. Z drugiej strony, stopione tlenki i stopiony metal są wydmuchiwane ze strefy reakcji, tworząc w metalu nacięcia.
Cięcie laserowo-tlenowe jest stosowane głównie do obróbki łatwo utleniających się materiałów metalowych, takich jak stal węglowa. Można je 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.
Czas publikacji: 15.08.2022
