Tehnologija laserskega rezanja

Opis tehnologije

Ko uporabljamo lasersko rezanje, na valjane kovine vplivajo učinki refleksije in absorpcije sevanja iz laserja. Sprememba dimenzij in oblike elementov med lasersko obdelavo je dosežena zaradi učinka dveh sevalnih rezultatov: taljenja in izhlapevanja. Opis postopka je naslednji:

• Laserski žarek vpliva na železo na določeni točki.
• Prvič, elementi se stopijo do optimalne temperature, nato se začne postopek taljenja kovin.
• V fazi taljenja se razvijejo depresije.
• Vpliv energije laserskega sevanja vodi v drugo fazo procesa - kovinska snov se vre in izhlapi.

Vendar pa slednji mehanizem zahteva visoke vire energije in je izvedljiv le za dovolj tanko kovino. Zato se v praksi rezanje izvaja s taljenjem. Hkrati, da bi bistveno zmanjšali stroške energije, povečali debelino obdelane kovine in rezalno hitrost, se v presežno območje vbrizga pomožni plin, da se odstranijo produkti okvare kovin. Kot pomožni plin se običajno uporablja kisik, zrak, inertni plin ali dušik. Tako rezanje se imenuje plinski laser.

Različice laserskih instrumentov

Laser sestoji iz elementov:

• Poseben energetski ključ (črpalni sistem).
• Delovni objekt, ki ima zmožnost stimulirane emisije.
• Optični resonator (komplet specializiranih ogledal).

Pripadnost zdravljenja določeni spremembi je določena z metodo uporabljenega laserja in njegovo močjo. Zdaj obstaja naslednja klasifikacija laserjev:

1. Solid-state (moč ne več kot 7 kW).
2. Plin (moč do 22 kW).
3. Dinamika plina (moč od 110 kW).

Za industrijske namene je bolj priljubljena obdelava železa s polprevodniško napravo. Emisija svetlobe lahko dobite v impulznem ali neprekinjenem načinu. Rubij, steklo z dodatkom neodima ali CaF2 (kalcijev fluorit) se uporablja kot delovno telo. Glavna prednost trdnih laserjev je sposobnost ustvarjanja močnega impulza v nekaj sekundah.

Plinski laserji se uporabljajo za predelavo železa v tehnološke in znanstvene namene. Aktivni katalizator deluje kot plinski mešanici dušika, ogljikovega dioksida in helija, elementi, ki se aktivirajo z električno razelektritvijo in laserski žarek dobimo črno-bele in smer.

Gasne dinamične naprave se zelo razlikujejo. Delovno telo je ogljikov dioksid. Najprej se plin segreje na najvišjo temperaturo, nato pa se prenese skozi majhen kanal, kjer pride do ekspanzije in kasnejšega hlajenja ogljikovega dioksida. Kot rezultat tega postopka se sprosti energija, ki se uporablja za lasersko obdelavo železa.

Plinske dinamične naprave se lahko uporabljajo za obdelavo železa s katero koli površino. Zaradi majhne porabe sevalne energije jih lahko postavimo na razdaljo od obdelanega dela in hkrati varčujemo s kakovostjo rezalnega železa.

Oprema

Laserske naprave za rezanje železa sestavljajo elementi:

• Specializirani radiator (trdna ali plinska naprava). Mora imeti potrebno energijsko in optično zmogljivost.
• Sistem tvorjenja žarkov in plina. Odgovoren je za oskrbo žarka od sevanje s ciljem na del, ki se obdeluje, in spreminjanje parametrov delovnega plina, ki prihajajo na točko.
• Naprava gibanja (koordinacije) tako železa kot tudi laserja, ki deluje na njej. In vključuje tudi električni izvršilni mehanizem, pogon in motor.
• ACS (avtomatski nadzorni sistem). Regulira laserski žarek in nadzoruje koordinatni mehanizem ter sistem transporta in tvorbe žarka in plina. Na voljo je z različnimi senzorji in podsistemi.

Moderna naprava za rezanje železa je sposobna opravljati težke naloge, celo umetniško rezanje. Njihovo proizvodnjo opravljajo ruska podjetja (Technolaser) in tuja podjetja (nemška firma Trumpf).

Lasersko rezanje tankega železa

Za industrijske proizvajalce je primernejše, da uporabljajo kovinske plošče za rezanje kot neobdelane dele velike debeline. Istočasno je mogoče prihraniti električno energijo in uporabiti metode rezanja železa z večjo močjo.

Metode rezanja železa, katerega list je pripravljen za predelavo, je rezanje kisika (izgorevanje), rezanje s skupino plinov (argon, dušik) in stisnjenega zraka. Med prednostmi laserskega rezanja pločevine pred drugimi vrstami obdelave je mogoče ugotoviti:

• Večja natančnost odrivanja in rezanja laserskega žarka.
• Na ravnini dela je manj prahu.
• Majhna možnost škode na železnem listu.
• Nižji stroški energije.
• Vzpostavitev prostorninskih preprostih konstrukcij z visoko hitrostjo in najmanjšo površino materiala, ki ga je treba odstraniti.

Zahvaljujoč prednosti in uporabi natančne napredne opreme se rezanje železa uporablja za izdelavo:

• Deli strojev za inženiring.
• Okrasne opore, police, police in oprema za trgovsko industrijo.
• Ustrezni kotli, rezervoarji, dimniki in peči.
• Povezava vrat in vrat, kovanih ograj.
• Omare za osebno oblikovanje in ohišja.
• Značilne table, črke in šablone.

Uporaba rezanja ima veliko prednosti pred drugimi vrstami kovinske zaključne obdelave. Zato vedno več podjetij v svoji proizvodnji uporablja natančno lasersko obdelavo železa.

Inovativni laserski sistemi

Svetovna strojna industrija se drži korakom in daje svojim potrošnikom vse vrste električne opreme za rezanje železa. Večosne naprave so namenjene zamenjavi glasnih in nizko produktivnih mehanskih rezil. Energija lasera je odvisna od specifičnosti proizvodnje in finančne upravičenosti izbrane enote. Najnovejša generacija strojev za precenčno rezanje CNC je dovoljena za dokončanje materialov z zvestobo do 0,005 mm. Obdelovalna paleta posameznih modelov laserskih naprav dosega veliko kvadratnih metrov.

Velika prednost je zmanjšanje človeškega dejavnika, ki ga vsebuje visoka avtomatizacija industrijskega procesa. Geometrija komponent je nastavljena v makro blok, ki izvaja laserski nadzor in mizo s prazno. Sistemi za ostrenje samodejno izberejo sprejemljivo razdaljo za učinkovito rezanje.

Specifični toplotni izmenjevalci uravnava temperaturo laserske enote, pri čemer informacije upravljavca o trenutnem stanju instrumenta. Laserski mehanizem je opremljen z ventilskimi napravami za priključitev oskrbe plinskih jeklenk za oskrbo z rezervnimi plini na delovni del. Sistem za odvod dima je zasnovan za izboljšanje stroškov izpušnih naporov, vključno z njimi v času obdelave. Območje obdelave je popolnoma zaščiteno z varnostnim pokrovom za zaščito vzdrževalnega osebja.

Rezanje pločevine na sodobni opremi se preoblikuje v enostaven proces določanja numeričnih lastnosti in pridobitve končne komponente na izhodu. Produktivnost opreme je neposredno odvisna od značilnosti strojnega kompleksa in usposobljenosti operaterja, ki tvori programsko kodo. Tehnika rezanja železa se sorazmerno prilega konceptu robotske proizvodnje, ki je zasnovana tako, da popolnoma odstrani težko delo.

Proizvajalci ponujajo različne vrste laserskih strojev:

1. Večnamenski.
2. Posebno.

Stroški prvega so večji, vendar nam omogočajo, da izdelamo določeno število operacij in izdelamo podrobnosti o težji obliki. Veliko število tržnih storitev nudi priložnost za zainteresirane kupce.

Strokovnjaki strojno-gradbenih podjetij razumejo možnosti uporabe navedene tehnologije za izdelavo natančnih delov z odlično hrapavostjo. Območje uporabe je obsežno: od običajnega rezanja pločevine do pridobitve zapletenih delov telesa avtomobilov.

Očitne prednosti rezalnega železa so zmanjšane na več vidikov:

• Visoka kakovost končne površine.
• Varnost materiala.
• Zmožnost dela z nestabilnimi materiali in majhnimi praznimi deli.
• Verjetnost pridobitve komponent kompleksne konfiguracije.

Med minusi:

• Visoka cena opreme.
• In potrošni material.

Rezanje železa in barvnih kovin ima veliko povpraševanje na trgu. Laserske tehnologije se v dekorativni umetnosti intenzivno uporabljajo pri oblikovanju ornamentov in edinstvenih spominkov.

Odločitev o uporabi obdelave je treba opraviti ob upoštevanju izračuna nadomestila opreme in višine stroškov poslovanja. Trenutno lahko te naprave sami rešujejo predvsem velika podjetja z razmeroma velikim proizvodnim ciklom. Z odvijanjem tehnologije se bodo stroški strojev in porabljene energije zmanjšali, zato bodo laserske enote v prihodnosti zamenjale svoje konkurente.

Prednosti in slabosti tehnologije

Rezanje železnih izdelkov ima veliko pomembnih prednosti v primerjavi z drugimi metodami rezanja. Med številne prednosti te tehnologije je naslednje:

1. Debelina Interval izdelkov, ki jih je mogoče uspešno podvržemo graviranje, dokaj širok: jeklo - od 0,2 do 22 mm, bakra in medenine - od 0,3 do 16 mm, na osnovi aluminijeve zlitine - od 0,3 do 22 mm, nerjavno jeklo - do 55 mm.
2. Pri uporabi laserskih naprav se izloči potreba po mehanskem stiku s predelano komponento. Tako se lahko proizvedejo preprosto deformacijski in krhki deli, ne da bi skrbeli, da bodo pokvarjeni.
3. Da bi s proizvodom rezali želeno konfiguracijo, je dovolj, da v krmilno enoto laserske enote preprosto naložite risbo v posebnem programu. Vse ostalo z najmanjšo stopnjo napake (zanesljivost do 0,2 mm) bo izvedla oprema, opremljena z računalniškim krmilnim sistemom.
4. Agregati za rezanje lahko obdelujejo pločevine iz jekla in trde kovinske delce z visoko hitrostjo.

Laserska obdelava lahko popolnoma nadomesti drage znanstvene in tehnične postopke litja in žigosanja, kar je primerno v primerih, ko je potrebno izdelati majhne serije izdelkov. Možno je znatno zmanjšati začetne proizvodne stroške, kar je doseženo zaradi večje hitrosti in razvoja postopka predelave, zmanjšanja količine ostankov, ni potrebe po naknadni obdelavi.

Skupaj z visoko močjo, naprave za lasersko obdelavo imajo izjemno vsestranskost, kar omogoča, da s svojo pomočjo izračunajo težave vseh stopenj kompleksnosti. Hkrati so značilne tudi nekatere slabosti za lasersko obdelavo.

Zaradi visoke trdnosti in precejšnje porabe energije laserske rezalne opreme je začetni strošek izdelkov, proizvedenih z njegovo uporabo, višji od tistega, ki ga proizvaja žigosanje. Vendar se lahko to uvrsti le v tiste primere, ko cena proizvodnje tehnološke opreme ni vključena v nabavno ceno žigosanega elementa.