Lézeres vágás és egyéb termikus vágás

Mi az a lézervágás

Nagy teljesítménysűrűségű lézersugárral a vágandó anyag besugárzására, így az anyag gyorsan felmelegszik a párolgási hőmérsékletre, a lyukak keletkezésének párolgása, a sugár mozgásával az anyagon, a lyukakat folyamatosan alakítják ki egy keskeny szélességű (például 0,1 mm-es) résben, az anyag vágásának befejezéséhez.

Lézeres vágási folyamat

Lángvágás

A lángvágás egy szabványos eljárás lágyacél vágására, oxigént használva vágógázként. Az oxigént 6 bar-ig nyomás alá helyezik, és a vágásba fújják. Ott a felhevült fém reakcióba lép az oxigénnel: megkezdődik az égés és az oxidáció. A kémiai reakció során nagy mennyiségű energia szabadul fel (akár ötszöröse a lézer energiájának), hogy segítse a lézersugarat a vágásban.

Elgázosítás Vágás

Az elgázosító vágás elpárologtatja az anyagot, minimalizálva a termikus hatások hatását a környező anyagra. Ez úgy érhető el, hogy folyamatos CO2 lézerrel párologtatják el az alacsony-hőt, nagy- abszorpciójú anyagokat, mint például a vékony műanyag fóliákat és a nem olvadó anyagokat, mint a fa, papír és hab.
Az ultrarövid impulzuslézerek lehetővé teszik, hogy ezt a technológiát más anyagokon is alkalmazzák. A fémben lévő szabad elektronok elnyelik a lézert, és drámaian felmelegednek. A lézerimpulzus nem reagál az olvadt részecskékkel és a plazmával, az anyag közvetlenül szublimál, és nincs idő arra, hogy az energia hő formájában a környező anyagba kerüljön. A pikoszekundumos impulzusok eltávolítják az anyagot látható hőhatás, olvadás és sorjaképződés nélkül.

Olvadékvágás

Az olvadékvágás egy másik szabványos eljárás, amelyet fémek vágásakor használnak. Más olvadó anyagok, például kerámiák vágására is használható. Vágógázként nitrogént vagy argont használnak, és 2-20 bar gáznyomást fújnak át a résen. Az argon és a nitrogén inert gázok, ami azt jelenti, hogy nem lépnek reakcióba a résben lévő megolvadt fémmel, hanem egyszerűen az alja felé fújják. Ugyanakkor az inert gázok megvédik a vágott élt a levegő oxidációjától.

Sűrített levegős vágás
A sűrített levegővel vékony lemezeket is lehet vágni. Az 5-6 bar nyomású levegő elegendő az olvadt fém elfújásához a vágásban. Mivel a levegő közel 80%-a nitrogén, a sűrített levegős vágás lényegében olvasztási vágás.

Plazmas{0}}vágás

Ha a paraméterek megfelelően vannak kiválasztva, egy plazmafelhő jelenik meg a plazma{0}}asszisztált olvadékvágási résben. A plazmafelhő ionizált fémgőzből és ionizált vágógázból áll. A plazmafelhő elnyeli a CO2 lézer energiáját és a munkadarabká alakítja, így több energia kapcsolódik a munkadarabhoz, és az anyag gyorsabban megolvad, ami gyorsabb vágási sebességet eredményez. Emiatt ezt a vágási folyamatot nagy-sebességű plazmavágásnak is nevezik.
A plazmafelhő valójában átlátszó a szilárdtestlézerekkel szemben, ezért a plazma-olvasztással segített vágás csak CO2 lézerrel végezhető el.

Lézeres vágási jellemzők

A lézeres vágást a többi termikus vágási módszerhez képest általában a gyors vágási sebesség és a kiváló minőség jellemzi. Konkrétan összefoglalva a következő szempontokban.

(1) jó vágási minőség: a kis lézerpont, a nagy energiasűrűség, a vágási sebesség miatt, így a lézeres vágás jobb vágási minőséget érhet el. ① A lézeres vágási vágás finom és keskeny, a rés két oldala párhuzamos és merőleges a felületre, a vágott részek méretpontossága elérheti a ± 0,05 mm-t. ② A vágófelület tiszta és szép, a felületi érdesség csak néhány tíz mikron, és még a lézervágás is használható utolsó folyamatként, mechanikai feldolgozás nélkül, az alkatrészek közvetlenül használhatók. (③ anyag lézervágás után, a hőhatás zóna szélessége nagyon kicsi, az anyag teljesítménye a rés közelében szintén szinte változatlan, és a munkadarab deformációja kicsi, nagy vágási pontosság, a rés geometriája jó, a rés keresztmetszetének formája szabályosabb téglalap alakú.

(2) magas vágási hatékonyság: a lézer átviteli jellemzői miatt a lézervágó gép általában számos CNC munkaállomással van felszerelve, így a teljes vágási folyamat teljes mértékben megvalósítható CNC. A működés, csak a CNC-program megváltoztatása szükséges, különböző formájú alkatrészek vágására alkalmazható, kétdimenziós vágásra, de háromdimenziós vágásra is.

(3) vágási sebesség: 1200 W lézeres teljesítménnyel 2 mm vastag lágyacél lemezt, vágási sebesség akár 600 cm/perc; 5 mm vastag polipropilén gyanta lemez vágása, vágási sebesség akár 1200 cm/perc. A lézervágás során használt anyagokat nem kell befogni és rögzíteni, mind a szerszámbilincsek megmentése érdekében, hanem a felső és az alsó anyagok segédidejét is megtakarítjuk.

(4) érintésmentes vágás: lézervágó pisztoly és munkadarab érintkezés nélkül, nincs szerszámkopás. Különböző formájú alkatrészek feldolgozása, nem kell megváltoztatni a "szerszámot", csak a lézer kimeneti paramétereit kell megváltoztatni. A lézeres vágási folyamat alacsony zajszintű, alacsony vibráció, nincs szennyezés.

(5) Különféle anyagok vágása: fémmátrix kompozitok, bőr, fa és rost. De a különböző anyagok esetében a saját termofizikai tulajdonságaik és a lézer eltérő abszorpciós sebessége miatt a teljesítmény