Laserleikkaus ja muut lämpöleikkaustyypit

Mikä on laserleikkaus

Käyttämällä suuritehoista lasersädettä leikattavan materiaalin säteilyttämiseen niin, että materiaali kuumenee nopeasti höyrystymislämpötilaan, reikien muodostumisen haihtuminen, säteen liikkuessa materiaalissa, reikiä muodostetaan jatkuvasti kapeaan (kuten 0,1 mm:n) rakoon materiaalin leikkaamisen loppuunsaattamiseksi.

Laserleikkausprosessi

Liekkileikkaus

Polttoleikkaus on standardiprosessi, jota käytetään pehmeän teräksen leikkaamiseen, jossa käytetään happea leikkauskaasuna. Happi paineistetaan jopa 6 baariin ja puhalletaan leikkauskohtaan. Siellä kuumennettu metalli reagoi hapen kanssa: palaminen ja hapettuminen alkavat. Kemiallinen reaktio vapauttaa suuren määrän energiaa (jopa viisi kertaa laserin energiaa) auttamaan lasersädettä leikkaamisessa.

Kaasutus Leikkaus

Kaasutusleikkaus höyrystää materiaalin ja minimoi lämpövaikutusten vaikutuksen ympäröivään materiaaliin. Tämä voidaan saavuttaa käyttämällä jatkuvaa CO2-laseria höyrystämään matala-lämpö, ​​korkea-absorptio materiaalit, kuten ohuet muovikalvot, ja ei--sulavat materiaalit, kuten puu, paperi ja vaahto.
Ultralyhyiden pulssilaserien avulla tätä tekniikkaa voidaan soveltaa muihin materiaaleihin. Metallin vapaat elektronit absorboivat laserin ja kuumenevat dramaattisesti. Laserpulssi ei reagoi sulien hiukkasten ja plasman kanssa, materiaali sublimoituu suoraan eikä energialla ole aikaa siirtyä ympäröivään materiaaliin lämmön muodossa. Pikosekunnin pulssit poistavat materiaalin ilman näkyvää lämpövaikutusta, ei sulamista eikä purseen muodostumista.

Sulaleikkaus

Sulaleikkaus on toinen standardiprosessi, jota käytetään metallien leikkaamiseen. Sitä voidaan käyttää myös muiden sulavien materiaalien, kuten keramiikan, leikkaamiseen. Leikkauskaasuna käytetään typpeä tai argonia ja uurteen läpi puhalletaan 2-20 baarin kaasupainetta. Argon ja typpi ovat inerttejä kaasuja, mikä tarkoittaa, että ne eivät reagoi uurteessa olevan sulan metallin kanssa, vaan yksinkertaisesti puhaltavat sen pois pohjaa kohti. Samalla inertit kaasut suojaavat leikattua reunaa ilman hapettumiselta.

Paineilmaleikkaus
Paineilmaa voidaan käyttää myös ohuiden levyjen leikkaamiseen. Ilma, joka on paineistettu 5-6 bariin, riittää puhaltamaan sulan metallin pois leikkauksessa. Koska lähes 80 % ilmasta on typpeä, paineilmaleikkaus on olennaisesti sulatusleikkaus.

Plasma{0}}avusteinen leikkaus

Jos parametrit on valittu oikein, plasmapilvi ilmestyy plasma{0}}avusteiseen sulaleikkausuraan. Plasmapilvi koostuu ionisoidusta metallihöyrystä ja ionisoidusta leikkauskaasusta. Plasmapilvi absorboi CO2-laserin energiaa ja muuntaa sen työkappaleeksi niin, että työkappaleeseen kytkeytyy enemmän energiaa ja materiaali sulaa nopeammin, mikä johtaa nopeampaan leikkausnopeuteen. Tästä syystä tätä leikkausprosessia kutsutaan myös nopeaksi-plasmaleikkaukseksi.
Plasmapilvi on itse asiassa läpinäkyvä suhteessa solid-state-lasereihin, joten plasma-sulatusleikkaus voidaan tehdä vain CO2-lasereilla.

Laserleikkauksen ominaisuudet

Laserleikkaukselle on muihin lämpöleikkausmenetelmiin verrattuna yleensä ominaista nopea leikkausnopeus ja korkea laatu. Erityisesti tiivistettynä seuraaviin näkökohtiin.

(1) hyvä leikkauslaatu: pienen laserpisteen, korkean energiatiheyden ja leikkausnopeuden vuoksi, joten laserleikkaus voi saada paremman leikkauslaadun. ① Laserleikkausura on hieno ja kapea, raon kaksi sivua ovat yhdensuuntaisia ​​ja kohtisuorassa pintaan nähden, leikattujen osien mittatarkkuus voi olla ± 0,05 mm. ② Leikkauspinta on puhdas ja kaunis, pinnan karheus on vain muutamia kymmeniä mikroneita, ja jopa laserleikkausta voidaan käyttää viimeisenä prosessina, ilman mekaanista käsittelyä, osia voidaan käyttää suoraan. (③ materiaali laserleikkauksen jälkeen, lämmön vaikutuksen vyöhykkeen leveys on hyvin pieni, materiaalin suorituskyky raon lähellä on myös lähes ennallaan, ja työkappaleen muodonmuutos on pieni, korkea leikkaustarkkuus, raon geometria on hyvä, raon poikkileikkauksen muoto on säännöllisempi suorakaiteen muotoinen.

(2) korkea leikkaustehokkuus: laserin siirto-ominaisuuksien vuoksi laserleikkauskone on yleensä varustettu useilla CNC-työasemilla, joten koko leikkausprosessi voidaan toteuttaa täysin CNC. Käyttöä, tarvitsee vain vaihtaa CNC-ohjelmaa, voidaan soveltaa eri muotoisiin osien leikkaamiseen, sekä kaksiulotteiseen-leikkaukseen, mutta myös kolmiulotteiseen leikkaukseen.

(3) leikkausnopeus: 1200 W:n laserleikkausteholla 2 mm paksu pehmeä teräslevy, leikkausnopeus jopa 600 cm/min; leikkaus 5mm paksu polypropeenihartsilevy, leikkausnopeus jopa 1200cm/min. laserleikkauksessa olevia materiaaleja ei tarvitse puristaa ja kiinnittää, sekä työkalupuristimien säästämiseksi, että säästää myös ylä- ja alamateriaalien apuaikaa.

(4) kosketukseton leikkaus: laserleikkauspoltin ja työkappale ilman kosketusta, työkalut eivät kulu. Erimuotoisten osien käsittely, "työkalua" ei tarvitse vaihtaa, tarvitsee vain muuttaa laserin lähtöparametreja. Laserleikkausprosessi on alhainen melu, alhainen tärinä, ei saasteita.

(5) Erilaisten materiaalien leikkaaminen: metallimatriisikomposiitit, nahka, puu ja kuitu. Mutta eri materiaaleille, niiden omien lämpöfysikaalisten ominaisuuksien ja laserin eri absorptionopeuden vuoksi, suorituskyky