Tăierea cu laser este un proces de producție precis și eficient care utilizează un fascicul de lumină invizibil pentru a tăia materialele, oferind numeroase beneficii față de metodele tradiționale de tăiere mecanică. Cu acuratețea mare, viteza de tăiere rapidă și capacitatea de a tăia forme complexe, tăierea cu laser înlocuiește treptat tehnicile tradiționale de tăiere a metalelor.
-
Compoziția echipamentului de tăiere cu laser
O mașină de tăiat cu laser constă din mai multe componente cheie, inclusiv generatorul laser, sistemul de livrare a fasciculului, sistemul de mișcare cu control numeric, capul de tăiere cu focalizare automată, masa de lucru și sistemul de alimentare cu gaz de înaltă presiune. Diferiți parametri afectează procesul de tăiere cu laser, dintre care unii depind de performanța tehnică a generatorului laser și a mașinii, în timp ce alții sunt variabili.
-
Parametri cheie ai tăierii cu laser
Pentru a obține rezultate optime de tăiere, este esențial să înțelegeți următorii parametri cheie:
1. Modul fascicul
Modul fascicul, cunoscut și sub denumirea de modul Gaussian, este modul ideal pentru tăiere, întâlnit de obicei la generatoarele laser de putere redusă (<1 kW). Multi-mode, a mixture of high-order modes, has lower cutting ability and focusability compared to single-mode lasers.
| Masa. 1 parametrii procesului de tăiere cu laser monomod ai materialelor obișnuite | |||||
| Material | grosime (mm) | Gaz auxiliar | Viteza de taiere (cm/min) | Lățimea fantei (mm) | Putere laser (w) |
| Oțel cu conținut scăzut de carbon | 3 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Tigaie din inox | 1 | O2 | 150 | 0.1 | 250 |
| Aliaj de titan | 10(40) | O2 | 280(50) | 1.50(3.5) | 250 |
| Sticla organica transparenta | 10 | N2 | 80 | 0.7 | 250 |
| Alumină | 1 | O2 | 300 | 0.1 | 250 |
| Covor din poliester | 10 | N2 | 260 | 0.5 | 250 |
| Țesătură de bumbac (multistraturi) | 15 | N2 | 90 | 0.5 | 250 |
| Carton | 0.5 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Carton ondulat | 8 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Sticlă de cuarț | 1.9 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Polipropilenă | 5.5 | N2 | 70 | 0.5 | 250 |
| Polistiren | 3.2 | N2 | 420 | 0.4 | 250 |
| Clorura de polivinil tare | 7 | N2 | 120 | 0.5 | 250 |
| Materiale plastice armate cu fibre | 3 | N2 | 60 | 0.3 | 250 |
| Lemn (placaj) | 18 | N2 | 20 | 0.7 | 250 |
| Oțel cu conținut scăzut de carbon | 1 | N2 | 450 | 中 | 500 |
| 3 | N2 | 150 | --- | 500 | |
| 6 | N2 | 50 | 0.15 | 500 | |
| 1.2 | O2 | 600 | 0.15 | 500 | |
| 2 | O2 | 400 | 0.20 | 500 | |
| 3 | O2 | 250 | --- | 500 | |
| Oţel inoxidabil | 1 | O2 | 300 | --- | 500 |
| 3 | O2 | 120 | --- | 500 | |
| Placaj | 18 | N2 | 350 | --- | 500 |
| Masa. 2 parametri de tăiere cu laser multimodale a materialelor obișnuite | ||||
| Materiale | Grosimea plăcii (mm) | Viteza de taiere (cm/min) | Lățimea fantei (mm) | Putere laser (kw) |
| Aluminiu | 12 | 230 | 1 | 15 |
| Otel carbon | 6 | 230 | 1 | 15 |
| Oțel inoxidabil (0Cr18Ni9) | 4.6 | 130 | 2 | 20 |
| Compozit bor/epoxidic | 8 | 165 | 1 | 15 |
| Fibră/compozite epoxidice | 12 | 460 | 0.6 | 20 |
| Placaj | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Plexiglas | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Sticlă | 9.4 | 150 | 1 | 20 |
| Beton | 38 | 5 | 6 | 8 |
2. Putere laser
Puterea laser necesară depinde de materialul tăiat, grosimea materialului și cerințele privind viteza de tăiere. Puterea laserului afectează în mod semnificativ grosimea de tăiere, viteza și lățimea tăieturii. În general, creșterea puterii laserului permite tăierea materialelor mai groase, viteze de tăiere mai mari și lățimi mai largi ale tăieturii.
3. Poziția de focalizare
Poziția de focalizare are un impact semnificativ asupra lățimii tăieturii. De obicei, focalizarea este stabilită la aproximativ 1/3 din grosimea materialului sub suprafață, rezultând adâncimea maximă de tăiere și lățimea minimă a tăieturii.
4. Distanța focală
La tăierea plăcilor groase de oțel, se recomandă o distanță focală mai mare pentru a obține o suprafață de tăiere verticală de înaltă calitate. O distanță focală mai mare are ca rezultat un diametru al fasciculului mai mare, reducând densitatea puterii și viteza de tăiere. Pentru a menține o viteză de tăiere constantă, este necesară creșterea puterii laserului. Pentru tăierea plăcilor subțiri, se preferă o distanță focală mai mică, rezultând un diametru al fasciculului mai mic, o densitate de putere mai mare și o viteză de tăiere mai mare.
5. Gaz de asistare
Oxigenul este folosit în mod obișnuit ca gaz de asistență la tăierea oțelului cu conținut scăzut de carbon, deoarece utilizează reacția de ardere fier-oxigen pentru a îmbunătăți procesul de tăiere, rezultând viteze de tăiere mai rapide și tăieturi de înaltă calitate. Presiunea gazului de asistență afectează procesul de tăiere, presiunile mai mari crescând energia cinetică și capacitățile de îndepărtare a zgurii.
6. Structura duzei
Structura duzei și dimensiunea orificiului influențează, de asemenea, calitatea și eficiența tăierii cu laser. Cerințe diferite de tăiere necesită utilizarea unor duze diferite. Formele obișnuite ale duzelor includ forme circulare, conice și dreptunghiulare. Tăierea cu laser utilizează de obicei suflare coaxială (fluxul de gaz și axa luminii aliniate) și controlul distanței dintre ieșirea duzei și suprafața piesei de prelucrat ({{0}}.5-2,0 mm) asigură o tăiere stabilă proces.
| Masa. 3 exemple de parametri ai procesului de tăiere cu laser a materialelor metalice obișnuite |
||||
| Material | Grosimea mm | Gaz auxiliar | Viteza de taiere cm/min | Putere laser kW |
| Oțel cu conținut scăzut de carbon | 1 | O2 | 900 | 1000 |
| 1.5 | 300 | 300 | ||
| 3 | 200 | 300 | ||
| 6 | 100 | 1000 | ||
| 16.2 | 114 | 4000 | ||
| 35 | 50 | 4000 | ||
| 30CrMnSi | 1 | 200 | 500 | |
| 3 | 120 | 500 | ||
| 6 | 50 | 500 | ||
| Oţel inoxidabil | 0.5 | 450 | 250 | |
| 1 | 800 | 1000 | ||
| 1.6 | 456 | 1000 | ||
| 3.2 | 180 | 500 | ||
| 4.8 | 400 | 2000 | ||
| 6 | 80 | 1000 | ||
| 6.3 | 150 | 2000 | ||
| 12 | 40 | 2000 | ||
| Aliaj de titan | 3 | 1300 | 250 | |
| 8 | 300 | 250 | ||
| 10 | 280 | 250 | ||
| 40 | 50 | 250 | ||
