Decuparea cu laser a metalelor: descrierea procesului, avantaje

Noțiunea de tehnologie și descrierea procesului

Tăierea cu laser înseamnă tehnologii de tăiere și tăiere prin utilizarea de lasere cu putere ridicată. Cel mai adesea se utilizează în producția industrială la scară largă.

Faza laser este focalizată, este controlată mai des prin intermediul unui computer. Cu ajutorul său, este posibil să se asigure o concentrație ridicată de energie și, indiferent de proprietățile termofizice ale materialului, se taie aproape orice material.

În timpul procesului de tăiere, metalul, a cărui secțiune este supusă tăierii, sub influența fasciculelor laser, începe să se topească, se aprindă, se evaporă sau este suflată cu jet de gaz. Ca urmare, obținem reduceri înguste și zona de influență termică va fi minimă.

Caracteristicile tăierii cu laser sunt următoarele:

• acesta nu are un efect mecanic asupra metalului în timpul prelucrării.
• deformările, dacă sunt prezente, sunt minime. Acestea pot fi temporare și pot apărea în timpul procesului sau pot rezulta, după ce materialul sa răcit complet.

Din acest motiv, prin utilizarea acestei metode de așchiere, piesele și piesele, chiar rigide și ușor deformabile, nu pot fi prelucrate și totul se va face cu mare precizie.

Radiația laser are o putere mare, care vă permite să asigurați performanțe bune, iar calitatea suprafețelor tăieturii va fi excelentă.

Controlul radiației laser este relativ simplu și ușor, astfel încât să fie posibilă trecerea printr-un contur complex pe porțiuni volumetrice sau plate sau în semifabricate, procesul va avea un grad ridicat de automatizare.

Această tehnică este posibilă cu utilizarea instalații tehnologice pe baza unor astfel de tipuri de lasere:

• fibre;
• gaze;
• stare solidă.

Toate acestea pot funcționa în mod puls-periodic sau continuu de radiație.

Folosirea metodei de tăiere cu laser în producția industrială crește în mod regulat, dar poate fi înlocuită complet de alte metode tradiționale de tăiere a metalelor. Pîn comparație cu alte industrii instalatii, echipamente laser este încă foarte scump, în ciuda faptului că recent costul lor a început să scadă. Din acest motiv, tăierea cu laser a metalelor este eficientă numai atunci când alte metode tradiționale mai accesibile de materiale de prelucrare nu pot oferi rezultatul așteptat.

Avantajele tehnologiei laser

Această tehnică se realizează prin arderea foilor de metal utilizând fascicule laser. În comparație cu alte metode de tăiere a produselor din metal, aceasta are o serie de astfel de avantaje, dintre care unele au fost deja menționate mai sus:

• Datorită lipsei contactului mecanic prin această metodă, pot fi tratate chiar și fragile tipuri de metale, precum și cele ușor deformate.
• Este posibil să se prelucreze produse pe bază de aliaje metalice solide.
• există posibilitatea prelucrării de mare viteză a oțelului subțire.
• atunci când vine vorba de producția de cantități limitate de produse metalice, tăierea cu laser în acest caz este mai preferabilă decât producerea de matrițe sau matrițe costisitoare.
• Pentru a asigura automatizarea procesului, utilizați programul de desenare disponibil pentru a crea un fișier cu o imagine. Apoi transferați fișierul pe computerul instalației, capabil să reziste la erori chiar și la dimensiuni mici.
• tehnica este universală. Folosind un laser, este posibil să se proceseze produse din oțel și alte metale de diferite grade de complexitate. Eroarea maximă admisă în acest caz nu va fi mai mare de 0,5 mm.
• Încărcarea termică pe metal este minimă, ceea ce face posibilă lucrul cu materiale de orice fel, de la oțel inoxidabil la metale neferoase.
• acest mod de tăiere a materialelor elimină necesitatea procesării suplimentare, astfel încât să vă economisiți atât timp cât și bani.
• tehnologia este caracterizată de o productivitate ridicată datorită vitezei ridicate de procesare, precum și de un consum competent de material. Deșeurile vor avea un minim datorită poziționării exacte a elementelor de pe foaia de carton.
• mare precizie a muncii - echipamentul de tăiere cu laser este echipat cu capete de lucru cu un diametru de aproximativ un milimetru, ceea ce asigură o precizie dimensională mare. Tăierea este posibilă chiar și atunci când este vorba și de cele mai mici detalii.
• Tăierea cu laser poate fi efectuată cât mai curând posibil, calitatea ridicată a muncii rămâne neschimbată. Puterea laserului este ajustată de fiecare dată în moduri diferite și ia în considerare caracteristicile de lucru și tipul de material.

Materiale pentru tăiere

Pentru tratamentul cu laser oțelul este potrivit în orice stare, aluminiu sau aliajele sale, precum și alte metale neferoase. Cele mai obișnuite tipuri de plăci metalice sunt:

• oțel (diametru 0,2 - 20 mm);
• Oțel inoxidabil cu diametrul de 0,2-12 mm;
• aliaje de aluminiu de la 0,2 la 20 mm;
• alamă (0,2-12 mm);
• foi de cupru de la 0,2 la 15 mm.

În funcție de materialul utilizat, se utilizează acest tip de laser. Materialele care au o conductivitate termică scăzută sunt cele mai potrivite pentru prelucrare, deoarece energia laserului în ele se concentrează într-un volum mai mic de material și invers. Dacă metalul are o conductivitate termică ridicată, atunci poate apărea un grătar. Și această metodă se poate ocupa nu numai de metale, ci și de alte materiale, în special lemnul.

Răcirea și consumul de energie

Laserul în sine, precum și optica sa, inclusiv lentilele de focalizare, necesită răcire. În funcție de modelul instalației și de mărimea acesteia, excesul de căldură poate fi îndepărtat prin suflare sau răcire. Adesea în rolul de agent de răcire există apă care trece prin unitatea de răcire sau schimbătorul de căldură.

În ceea ce privește consumul de energie, eficiența laserelor utilizate în producție este de 5-15%. Eficiența și consumul de energie depind de următorii factori:

• puterea de ieșire a instalației;
• parametrii de operare cu laser;
• potrivirea laserului cu acest tip de muncă.

Atunci când este determinată oportunitatea utilizării unui echipament, trebuie luat în considerare costul acestuia, precum și costul întreținerii și întreținerii acestuia. În prezent, costurile de funcționare ale echipamentelor cu fibră optică reprezintă jumătate din costul laserului cu dioxid de carbon.

Dar puterea utilizată pentru tăiere depinde de următorii factori:

• viteza de funcționare;
• mediul de procesare;
• grosimea materialului;
• tipului său.

Domeniul de aplicare

Prelucrarea cu laser a metalelor este utilizată în diverse industrii. Datorită acestei metode, dispozitivele de fixare, consolele, casetele de diverse dispozitive și multe altele pot fi fabricate rapid și eficient.

Clienții produselor fabricate în acest mod sunt:

• producătorii de echipamente de depozitare și comerț;
• designeri de interior;
• campanii de publicitate etc.

Din plăcile metalice este posibilă tăierea pieselor chiar și foarte complicate, efectuarea frezării, realizarea canelurilor și, de asemenea, pentru a oferi tăieturilor aspectul cel mai atractiv.

Datorită metodei de tăiere cu laser puteți obține o calitate ideală a tăierii, procesul de producție este cât mai rapid posibil, cantitatea de consumabile este minimizată. Și, de asemenea, taierea pieselor prin metoda laser este efectuată extrem de precis.

Metoda este aproape indispensabilă pentru prelucrarea metalelor cu deformare rapidă, materialele nu vor mai fi prelucrate, iar produsele finite pot fi utilizate imediat în scopul propus, ceea ce, în unele industrii, este de o importanță deosebită.