Что такое лазерный резак?

Принцип лазерной резки

Как происходит процесс лазерной резки?

Сфокусированный лазерный луч высокой плотности облучает заготовку, заставляя облучаемый материал быстро плавиться, испаряться, абляции или достигать точки возгорания, и в то же время сдувать расплавленный материал с помощью высокоскоростного воздушного потока, тем самым осуществление резки заготовки.Лазерная резка является одним из методов термической резки.

Компоненты лазерного резака

Основная часть станка

Станок, включая режущую рабочую платформу, представляет собой механическую часть, реализующую движение по осям X, Y и Z.

Лазерный генератор

Устройство, генерирующее источник лазерного излучения.

Внешний оптический путь

Он используется для отражения лазерного луча в нужном направлении.

Система числового управления

Управляйте станком, чтобы реализовать движение по осям X, Y и Z и выходную мощность лазерного источника.

Стабилизированный источник питания

Он подключен между лазерным источником, станком с ЧПУ и системой электропитания.

Режущая головка

Он в основном включает в себя полость, гнездо для фокусирующей линзы, фокусирующее зеркало, емкостный датчик, вспомогательное газовое сопло и другие объекты.Лазерная головка является важным компонентом станка для резки металла с оптоволоконным кабелем, который используется для генерации энергии лазерного луча для резки и похож на человеческое сердце.

Операционный стол

Он используется для контроля рабочего процесса всего режущего устройства.

Чиллер

Он используется для охлаждения лазерного генератора.

Газовый баллон

Он включает в себя средний газовый баллон и вспомогательный газовый баллон, и они используются в качестве дополнения к промышленному газу для лазерных колебаний и вспомогательному газу для режущих головок.

Воздушный компрессор и резервуар для хранения воздуха

Они обеспечивают и хранят сжатый воздух.

Осушитель воздушного охлаждения и фильтр

Он используется для подачи чистого сухого воздуха к лазерному генератору и тракту луча, чтобы обеспечить нормальную работу тракта и отражателя.

Вентиляционно-пылеулавливающая машина

Он отводит дым и пыль, образующиеся во время обработки, и фильтрует их, чтобы выхлопные газы соответствовали стандартам защиты окружающей среды.

Шлаковая машина

Он удаляет остатки и отходы, возникающие во время обработки.

Какие бывают лазерные резаки?

Это зависит от того, как вы его классифицируете.

1. Если классифицировать по лазерному источнику, их можно разделить на

(1) Твердотельный лазерный источник.

Твердотельные лазерные источники делятся на рубиновые лазеры, YAG и т.д.

(2) Полупроводниковый лазерный источник.

(3) Жидкий лазерный источник.

(4) Источник газового лазера и источник лазера CO2.

2. По структуре лазерные резаки можно разделить на

(1) Настольный лазерный резак

Этот тип лазерной резки является наиболее распространенным.Он помещает лазер на одну сторону и передает его на лазерную режущую головку по внешнему оптическому пути.Диапазон обработки обычно составляет 1, 53M и 24M.

По интегральной конструкции их можно разделить на консольные, портальные и гибридные.

Многие марки лазерных резаков, такие как TRUMPF, Bystronic, Prima, MAZAK и т. д., в основном представляют собой настольные станки для лазерной резки.

Настольный режим в основном используется для обработки листового металла.Во многих отраслях, таких как производство лифтов, электрических распределительных устройств, пищевого оборудования и других отраслях, которые в основном обрабатывают тонкие листы, применяются настольные лазерные резаки.

3. Если разделить по режущей заготовке.Типы

(1) Металлические изделия из металла лазерные резаки.Мощность лазерного источника обычно относительно высока.

(2) Неметаллические лазерные резаки.Мощность лазера обычно очень низкая.

(3) Существуют также станки для лазерной резки листов и труб.

Процесс лазерной резки

1. Резка испарением

Во время этого процесса лазерной резки температура поверхности материала поднимается до точки кипения так быстро, что этого достаточно, чтобы избежать плавления, вызванного теплопроводностью, поэтому одна часть материала испаряется в пар и исчезает, а другая часть материал выбрасывается со дна щели вспомогательным газом.В этом случае требуются очень высокие мощности лазера.

Для предотвращения конденсации паров материала на стенке щели толщина материала не должна слишком превышать диаметр лазерного луча.Этот процесс нельзя использовать для некоторых материалов, таких как дерево и определенная керамика, которые не плавятся и, следовательно, с меньшей вероятностью допускают повторную конденсацию паров материала.

Кроме того, эти материалы обычно нуждаются в более толстых разрезах.При лазерной резке пара оптимальная фокусировка луча зависит от толщины материала и качества луча.Мощность лазера и теплота испарения имеют ограниченное влияние на оптимальное положение фокуса.Когда толщина листа постоянна, максимальная скорость резки обратно пропорциональна температуре газификации материала.Требуемая плотность мощности лазера превышает 108 Вт/см2 и зависит от материала, глубины резки и положения фокуса луча.

2. Лазерная резка

В этом процессе лазерной резки заготовка частично расплавляется, а расплавленный материал выбрасывается потоком воздуха.Поскольку перенос материала происходит только тогда, когда он находится в жидком состоянии, этот процесс называется лазерной резкой плавлением.

Лазерный луч в сочетании с инертным режущим газом высокой чистоты выталкивает расплавленный материал из пропила, но сам газ в резке не участвует.Лазерная резка плавлением может обеспечить более высокую скорость резки, чем резка газификацией.Энергия, необходимая для газификации, обычно выше, чем энергия, необходимая для плавления материала.

При лазерной резке плавлением лазерный луч поглощается лишь частично.Максимальная скорость резки увеличивается с увеличением мощности лазера и уменьшается почти обратно пропорционально увеличению толщины листа и температуры плавления материала.В случае определенной мощности лазера ограничивающим фактором является давление воздуха в месте пропила и теплопроводность материала.Лазерная резка плавлением может обеспечить резку без окисления материалов из железа и титана.Плотность лазерной мощности, при которой происходит плавление, но не газификация, составляет от 104 Вт/см2 до 105 Вт/см2 для стальных материалов.

3. Резка оксидированием плавлением (лазерная резка пламенем)

Резка плавлением обычно использует инертный газ.Если его заменить кислородом или другим активным газом, материал воспламеняется под воздействием лазерного луча, и с кислородом происходит бурная химическая реакция с образованием другого источника тепла, который еще больше нагревает материал.

Из-за этого эффекта с помощью этого метода можно получить более высокие скорости резания, чем при резке плавлением для той же толщины конструкционной стали.С другой стороны, этот метод может иметь худшее качество резки, чем резка плавлением.Он дает более широкие пропилы, заметную шероховатость, увеличенную зону термического влияния и худшее качество кромки.Лазерная резка пламенем плохо влияет на точность Модель (модель) и острые углы (опасность обжечь острые углы).Лазеры в импульсном режиме можно использовать для ограничения теплового воздействия, а мощность лазера определяет скорость резки.В случае определенной мощности лазера ограничивающими факторами являются подача кислорода и теплопроводность материала.

4. Контролируемая резка трещин

Для хрупких материалов, которые легко повреждаются при нагреве, необходима высокоскоростная и контролируемая резка, которая называется резкой с управляемым изломом.Основное содержание этого процесса резки заключается в том, что лазерный луч нагревает небольшой участок хрупкого материала, вызывая большой температурный градиент и сильную механическую деформацию в этом участке, в результате чего в материале образуются трещины.Пока сохраняется равномерный градиент нагрева, лазерный луч может направлять трещины в любом желаемом направлении.

Выше приведено краткое введение в лазерную резку. Если вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, Свяжитесь с нами.