Машина для лазерного різання широко використовується в навчальних, військових і промислових сферах завдяки своїй високій якості різання та високій ефективності різання. Машина для лазерного різання може різати метал і неметал, а машина для лазерного різання надвисокої енергії Хана в основному використовується для різання металевих матеріалів, тож який принцип машини для лазерного різання?
Принцип роботи машини лазерного різання - вступ
Технологія машини для лазерного різання використовує енергію, що виділяється, коли лазерний промінь потрапляє на поверхню металевої пластини. Металева пластина плавиться, а шлак здувається газом. Оскільки потужність лазера настільки концентрована, лише невелика кількість тепла передається до інших частин металевої пластини, що призводить до незначної деформації або її відсутності. Заготовки складної форми можна вирізати лазером дуже точно, і вирізані заготовки не потребують подальшої обробки.
Як джерело лазера зазвичай використовується лазерний промінь вуглекислого газу з робочою потужністю 500-5000 Вт. Цей рівень потужності нижчий, ніж вимоги багатьох побутових електричних обігрівачів. Лазерний промінь фокусується на невеликій ділянці через лінзу і рефлектор. Висока концентрація енергії викликає швидке локальне нагрівання для розплавлення металевої пластини.
Нержавіючу сталь менше 16 мм можна різати за допомогою обладнання для лазерного різання, а нержавіючу сталь товщиною 8-10 мм можна різати шляхом додавання кисню до лазерного променя, але після кисневого різання на поверхні різання утворюється тонка оксидна плівка. Максимальна товщина різання може бути збільшена до 16 мм, але похибка розмірів ріжучих частин велика.
Будучи високотехнологічною лазерною технологією, з моменту свого заснування вона розробляє лазерні продукти, придатні для різних галузей промисловості відповідно до різних суспільних потреб, таких як лазерні принтери, лазерні косметичні машини, лазерні верстати з ЧПУ для лазерного різання, лазерні різальні машини та інші продукти . Через пізній початок вітчизняної лазерної промисловості вона відстала від деяких розвинених країн у технологічних дослідженнях і розробках. Зараз вітчизняні виробники лазерної продукції виробляють лазерну продукцію. Деякі ключові запасні частини, такі як лазерні трубки, приводні двигуни, гальванометри та фокусні лінзи, все ще імпортуються. Це призвело до зростання витрат і збільшення навантаження на споживачів.
В останні роки, з прогресом вітчизняної лазерної технології, дослідження та розробки та виробництво повної машини та деяких частин поступово наблизилися до іноземних передових продуктів. У деяких аспектах він навіть кращий за іноземні продукти. Крім переваг Jaeger, він ще домінує на внутрішньому ринку. Однак з точки зору точності обробки та обладнання, стабільності та витривалості іноземні передові продукти все ще мають абсолютні переваги.
Принцип дії машини лазерного різання - принцип.
У машині для лазерного різання основною роботою є лазерна трубка, тому нам необхідно розуміти лазерну трубку.
Ми всі знаємо про важливість лазерних трубок у лазерному обладнанні. Для оцінки візьмемо найпоширеніші лазерні трубки. CO2 лазерна трубка.
До складу лазерної трубки входить тверде скло, тому це крихкий і крихкий матеріал. Щоб зрозуміти лазерну трубку CO2, ми повинні спочатку зрозуміти структуру лазерної трубки. Лазери на вуглекислому газі, подібні до цього, використовують багатошарову структуру рукава, а внутрішній шар – це газорозрядна трубка. Однак діаметр газорозрядної трубки CO2-лазера товщий, ніж сама лазерна трубка. Товщина газорозрядної трубки пропорційна дифракційній реакції, спричиненій розміром світлової плями, а довжина газорозрядної трубки також пов’язана з вихідною потужністю газорозрядної трубки. Масштаб вибірки.
Під час роботи машини для лазерного різання лазерна трубка виділяє велику кількість тепла, що впливає на нормальну роботу машини. Тому для охолодження лазерної трубки необхідний водяний охолоджувач у спеціальній зоні, щоб забезпечити нормальну роботу лазерного різального апарату при постійній температурі. Лазер потужністю 200 Вт може використовувати CW-6200, а потужність охолодження становить 5,5 кВт. Лазер потужністю 650 Вт використовує CW-7800, а потужність охолодження може досягати 23 кВт.
Принцип роботи верстата лазерного різання - характеристики різання.
Переваги лазерного різання:.
Перевага 1 - висока ефективність.
Завдяки характеристикам передачі лазера машина для лазерного різання, як правило, оснащена декількома робочими столами з числовим керуванням, і весь процес різання можна повністю контролювати цифровим способом. У процесі роботи, лише змінивши програму NC, її можна застосувати до різання деталей з різними формами, які можуть реалізувати як двовимірне різання, так і тривимірне різання.
Перевага 2 - швидко.
Лазерне різання 1200 Вт пластини з низьковуглецевої сталі товщиною 2 мм, швидкість різання до 600 см/хв. Швидкість різання плити з поліпропіленової смоли товщиною 5 мм може досягати 1200 см/хв. Під час лазерного різання не потрібно затискати і фіксувати матеріал.
Перевага 3 - хороша якість різання.
1: щілина лазерного різання тонка та вузька, обидві сторони щілини паралельні та перпендикулярні до поверхні розрізу, а точність розмірів вирізаної частини може досягати± 0,05 мм.
2： Ріжуча поверхня гладка і красива, а шорсткість поверхні становить лише десятки мікрон. Навіть лазерне різання можна використовувати як останній процес, а деталі можна використовувати безпосередньо без обробки.
3： Після лазерного різання матеріалу ширина зони термічного впливу дуже мала, і продуктивність матеріалу поблизу щілини майже не впливає, а деформація заготовки невелика, точність різання висока, форма геометрії щілина хороша, а форма поперечного перерізу щілини відносно гладка. Правильний прямокутник. Порівняння методів лазерного різання, оксиацетиленового різання та плазмового різання наведено в таблиці 1. Матеріалом для різання є пластина з низьковуглецевої сталі товщиною 6,2 мм.
Перевага IV - безконтактне різання.
Під час лазерного різання немає прямого контакту між зварювальним пальником і деталлю, а також немає зносу інструменту. Для обробки деталей різної форми не потрібно змінювати «інструмент», а лише вихідні параметри лазера. Процес лазерного різання має низький рівень шуму, невелику вібрацію та невелике забруднення.
Перевага 5 - багато матеріалів можна розрізати.
Порівняно з оксиацетиленовим різанням і плазмовим різанням, лазерне різання має багато видів матеріалів, включаючи метал, неметал, металеву матрицю та композитні матеріали з неметалевою матрицею, шкіру, деревину та волокно тощо.
Принцип роботи лазерної різальної машини - метод різання.
Індивідуальний крій.
Це означає, що видалення обробленого матеріалу в основному здійснюється шляхом випаровування матеріалу.
Під час процесу пароподібного різання температура поверхні заготовки швидко підвищується до температури пароутворення під дією сфокусованого лазерного променя, і велика кількість матеріалів випаровується, а утворена пара під високим тиском розпилюється назовні з надзвуковою швидкістю. При цьому в зоні дії лазера утворюється «діра», і лазерний промінь відбивається в отворі багато разів, так що поглинання матеріалу для лазера швидко зростає.
У процесі впорскування пари під високим тиском на високій швидкості розплав у щілині одночасно видувається з щілини, поки заготовка не буде відрізана. Власне пароподібне різання в основному здійснюється шляхом випаровування матеріалу, тому вимога до щільності потужності є дуже високою, яка зазвичай повинна досягати понад 108 Вт на квадратний сантиметр.
Вапоризаційне різання є поширеним методом лазерного різання деяких матеріалів з низькою температурою займання (таких як деревина, вуглець і деякі пластики) і вогнетривких матеріалів (таких як кераміка). Вапоризаційне різання також часто використовується при різанні матеріалів імпульсним лазером.
II Реакція плавлення різання
Під час різання розплавом, якщо допоміжний повітряний потік не тільки видуває розплавлений матеріал у різальному шві, але також може реагувати з заготівлею, змінюючи тепло, щоб додати ще одне джерело тепла до процесу різання, таке різання називається реактивним. різання розплаву. Як правило, газ, який може реагувати з деталлю, - це кисень або суміш, що містить кисень.
Коли температура поверхні заготовки досягне температури точки займання, відбудеться сильна екзотермічна реакція горіння, яка може значно покращити здатність лазерного різання. Для низьковуглецевої сталі та нержавіючої сталі енергія, що забезпечується екзотермічною реакцією горіння, становить 60%. Для активних металів, таких як титан, енергія, що забезпечується згорянням, становить близько 90%.
Таким чином, у порівнянні з лазерним випаровуванням і загальним різанням плавленням, реактивне різання плавленням вимагає меншої густини потужності лазера, яка становить лише 1/20 від різання випаровуванням і 1/2 від різання плавленням. Однак при реактивному плавленні та різанні реакція внутрішнього горіння спричинить деякі хімічні зміни на поверхні матеріалу, що вплине на продуктивність заготовки.
Ⅲ Плавне різання
У процесі лазерного різання, якщо додається допоміжна система видування, яка є коаксіальною з лазерним променем, видалення розплавлених речовин у процесі різання залежить не тільки від самого випаровування матеріалу, але головним чином залежить від ефекту видування високої температури. -швидкісний допоміжний повітряний потік для безперервного видування розплавлених речовин від різального шва, такий процес різання називається різанням плавленням.
У процесі плавлення та різання температуру заготовки більше не потрібно нагрівати вище температури випаровування, тому необхідну щільність потужності лазера можна значно знизити. Згідно зі співвідношенням прихованої теплоти плавлення та випаровування матеріалу, потужність лазера, необхідна для плавлення та різання, становить лише 1/10 від потужності методу різання парою.
Ⅳ Лазерний скрайбінг
Цей метод в основному використовується для: напівпровідникових матеріалів; Лазерний промінь з високою щільністю потужності використовується для малювання неглибокої канавки на поверхні заготовки з напівпровідникового матеріалу. Оскільки ця канавка послаблює силу зв’язування напівпровідникового матеріалу, її можна розірвати механічними або вібраційними методами. Якість лазерного скрайбінгу вимірюється розміром поверхневого сміття та зони теплового впливу.
Ⅴ Холодна різка
Це новий метод обробки, який пропонується з появою в останні роки потужних ексимерних лазерів в ультрафіолетовому діапазоні. Його основний принцип: енергія ультрафіолетових фотонів подібна до енергії зв'язку багатьох органічних матеріалів. Використовуйте такі високоенергетичні фотони, щоб вразити сполучні зв’язки органічних матеріалів і розірвати їх. Так, щоб досягти мети різання. Ця нова технологія має широкі перспективи застосування, особливо в електронній промисловості.
Ⅵ Термічна різка
Під нагріванням лазерного променя крихкі матеріали схильні створювати велике напруження на своїй поверхні, що може спричинити руйнування через точки напруги, нагріті лазером чітко та швидко. Такий процес різання називається лазерним термічним різанням. Механізм термічного різання полягає в тому, що лазерний промінь нагріває певну ділянку крихкого матеріалу для створення явного градієнта температури.
Розширення відбуватиметься, коли температура поверхні заготовки висока, тоді як нижча температура внутрішнього шару заготовки буде перешкоджати розширенню, що призведе до напруги розтягування на поверхні заготовки та напруги радіального екструзії на внутрішньому шарі. Коли ці два напруги перевищують межу міцності на руйнування самої заготовки. На заготівлі з’являться тріщини. Зробити так, щоб заготівля ламалася уздовж тріщини. Швидкість термічного різання м/с. Цей спосіб різання підходить для різання скла, кераміки та інших матеріалів.
Резюме: машина для лазерного різання – це технологія різання, яка використовує характеристики лазера та фокусування лінзи для концентрації енергії для розплавлення або випаровування поверхні матеріалу. Він може досягти переваг хорошої якості різання, високої швидкості, кількох матеріалів для різання, високої ефективності тощо.