Néhány alapismeret a lézeres vágásról

A lézereket már az 1970-es években használták először vágáshoz. A modern ipari termelésben a lézervágást szélesebb körben alkalmazzák a fémlemez-, műanyag-, üveg-, kerámia-, félvezető-, textil-, fa- és papíranyag-feldolgozásban.

Lézeres vágás

Amikor a fókuszált lézersugár rávilágít a munkadarabra, a megvilágított terület élesen felmelegszik, és az anyag megolvad vagy elpárolog. Amint a lézersugár áthatol a munkadarabon, megkezdődik a vágási folyamat: a lézersugár a kontúrok mentén mozog, miközben megolvasztja az anyagot. Általában sugársugárral fújják el az olvadékot a vágástól, így a vágott rész és a keret között csaknem olyan széles rés marad, mint a fókuszált lézersugár.

Lángvágás

A lángvágás az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél vágásának szabványos eljárása, vágógázként oxigént használva. Az oxigént 6 bar nyomás alá helyezik, és befújják a bevágásba. Ott a felmelegített fém reakcióba lép az oxigénnel: égni és oxidálódni kezd. A kémiai reakció nagy mennyiségű energiát (akár ötszörösét a lézer energiájának) szabadítja fel, hogy segítse a lézersugarat a vágásban.

Fúziós vágás

Az olvasztási vágás egy másik szabványos eljárás, amelyet fém vágásakor használnak. Más olvadó anyagok, például kerámiák vágására is használható.

Vágógázként nitrogént vagy argongázt használnak, és a 2-20 bar közötti gáznyomást átfújják a bemetszésen. Az argon és a nitrogén inert gázok, ami azt jelenti, hogy nem lépnek reakcióba a vágásban lévő megolvadt fémmel, egyszerűen az alja felé fújják azt. Ugyanakkor az inert gáz megvédheti a vágóélt a levegő oxidációjától.

Sűrített levegős vágás

A sűrített levegővel fémlemezeket is lehet vágni. Az 5-6 bar légnyomás elegendő ahhoz, hogy a bemetszésben lévő olvadt fémet elfújja. Mivel a levegő közel 80%-a nitrogén, a sűrített levegős vágás alapvetően olvasztási vágás.

Plazmás vágás

Ha a paramétereket megfelelően választjuk ki, plazmafelhők jelennek meg a plazma-asszisztált olvasztó vágási metszésben. A plazmafelhő ionizált fémgőzből és ionizált vágógázból áll. A plazmafelhő elnyeli a CO2 lézer energiáját és a munkadarabká alakítja, így több energia kapcsolódhat a munkadarabhoz, és az anyag gyorsabban megolvad, ami gyorsabb vágást eredményez. Ezért ezt a vágási folyamatot nagysebességű plazmavágásnak is nevezik.

A plazmafelhők valójában átlátszóak a szilárd lézerekhez képest, így a plazmával segített olvasztást csak CO2 lézerrel lehet elvégezni.

Elgázosító vágás

Az elgázosító vágás elpárologtatja az anyagot és minimalizálja a környező anyagra gyakorolt ​​hőhatást. Ez úgy érhető el, hogy folyamatos CO2 lézereket használnak alacsony hőpárolgású és nagy abszorpciójú anyagok, például vékony műanyag fóliák és nem olvadó anyagok, például fa, papír és hab feldolgozására.

Az ultrarövid impulzuslézerek lehetővé teszik a technika más anyagokon történő alkalmazását. A fémben lévő szabad elektronok elnyelik a lézert, és hevesen felmelegednek. A lézerimpulzusok nem lépnek reakcióba az olvadt részecskékkel és a plazmával, az anyag pedig közvetlenül szublimál, így nem marad idő az energia átadására hő formájában a környező anyagnak. Nincs nyilvánvaló hőhatás, amikor a pikoszekundumos impulzus eltünteti az anyagot, nincs olvadás és sorjaképződés.

Paraméterek: Állítsa be a folyamatot

Számos paraméter befolyásolja a lézeres vágási folyamatot, amelyek egy része a lézer és a szerszámgép műszaki teljesítményétől függ, míg mások változóak.

A polarizáció mértéke

A polarizáció mértéke azt jelzi, hogy a lézerfény hány százaléka alakult át. A polarizáció jellemző foka 90% körüli. Ez elegendő a jó minőségű vágáshoz.

Fókuszátmérő

A fókuszátmérő befolyásolja a bemetszés szélességét, és a fókuszáló tükör gyújtótávolságának változtatásával módosítható. A kisebb fókuszátmérő szűkebb bemetszést jelent.

Fókusz pozíció

A fókuszpozíció határozza meg a nyaláb átmérőjét és teljesítménysűrűségét a munkadarab felületén, valamint a bemetszés alakját.

Lézer teljesítmény

A lézer teljesítményét a megmunkálás típusához, az anyag típusához és a vastagsághoz kell igazítani. A teljesítménynek elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a munkadarab teljesítménysűrűsége meghaladja a megmunkálási küszöböt.

Munkamód

A folyamatos üzemmódot főként megmunkált anyagok szabványos profiljainak vágására használják millimétertől centiméterig terjedő méretben. A perforáció megolvasztásához vagy pontos profil létrehozásához alacsony frekvenciájú impulzuslézert használnak.

Vágási sebesség

A lézerteljesítménynek és a vágási sebességnek meg kell egyeznie egymással. A túl gyors vagy túl lassú vágás fokozott érdességhez és sorjaképződéshez vezet.

Fúvóka átmérője

A fúvóka átmérője határozza meg a fúvókából kiáramló gáz áramlási sebességét és alakját. Minél vastagabb az anyag, annál nagyobb a gázsugár átmérője, és ennek megfelelően a fúvókanyílás átmérőjét is növelni kell.

A gáz tisztasága és nyomása

Az oxigént és a nitrogént gyakran használják vágógázként. A gáz tisztasága és nyomása befolyásolja a vágási hatást.

Ha oxigén lángvágást használnak, a gáz tisztaságának el kell érnie a 99,95%-ot. Minél vastagabb az acéllemez, annál alacsonyabb a használt gáznyomás.

Nitrogén olvadékvágás esetén a gáz tisztaságának el kell érnie a 99,995%-ot (ideális esetben 99,999%), és nagyobb légnyomásra van szükség vastag acéllemezek olvasztásakor és vágásakor.

Műszaki paraméterlista

A lézervágás korai szakaszában a felhasználóknak maguknak kell meghatározniuk a feldolgozási paraméterek beállítását próbaüzemekkel. Az érett megmunkálási paraméterek most a forgácsolórendszer vezérlőegységében tárolódnak. Minden anyagtípushoz és vastagsághoz megvannak a megfelelő adatok. A műszaki adatlap lehetővé teszi a lézervágó berendezések zökkenőmentes kezelését olyan személyek számára is, akik nem ismerik ezt a technológiát.

Lézeres vágás minőségértékelési tényezői

A lézeres vágott élek minőségének meghatározásához számos kritérium létezik. Az olyan kritériumok, mint a sorjaforma, depresszió, szemcsék, szabad szemmel is megítélhetők; A merőlegességet, az érdességet és a bemetszés szélességét speciális műszerekkel mérik. Az anyaglerakódás, a korrózió, a hőhatás által érintett területek és a deformáció is fontos tényező a lézervágás minőségének mérésében.

Széles kilátás

A lézervágás folyamatos sikerét a legtöbb más feldolgozási módszerrel nehéz elérni. Ez a tendencia ma is folytatódik. A jövőben a lézervágás alkalmazási lehetőségei egyre szélesebbek lesznek.