Благодаря техническому прогрессу люди все чаще разрабатывают различные методы резки. Им нужны выгода и продуктивность в своем бизнесе. Никто не помешает вам стать преуспевающим бизнесменом, если вы сможете сэкономить время и деньги на своей производственной линии. В начале 2021 года на наш рынок появилось много специализированных режущих устройств, таких как станки с ЧПУ (сверлильные, фрезерные, лазерные, фрезерные), шлифовальные, шлифовальные и т. Д. Среди этих вариантов технология лазерной резки в настоящее время является одной из самых востребованных услуг в мире. Исходя из выходной мощности, эти лазерные станки способны резать практически любой материал. Кроме того, лазерная резка сравнительно быстрее и экономичнее, чем другие гравировальные станки. Итак, мы представили вам эту статью о невероятной технологии лазерной резки, чтобы провести более качественные исследования.
Введение в технологию лазерной резки
ЛАЗЕР или усиление света за счет вынужденного излучения излучения - это устройство, которое высвобождает свет, усиливая его с помощью оптического процесса на стимулированном разряде электромагнитного излучения. Используя эти процессы, промышленники создают множество лазерных инструментов для различных предприятий. Соответственно, лазерный гравировальный станок усиливает мощный лазерный луч в таком диапазоне, что он способен разрезать, плавить или сжигать лист материала. В соответствии с проектной спецификацией процесс лазерной резки фокусирует луч света в определенной точке для резки и травления листового материала. С помощью этой технологии лазерный гравировальный станок может вырезать различные твердые материалы, такие как металл, дерево, акрил, пластик и т. Д. Таким образом, устройства для лазерной резки позволяют изготавливать сложные детали и механизмы.
С другой стороны, процесс лазерной резки не предназначен для работы человека. Компьютерное числовое устройство управления управляет лазерной пушкой в определенном направлении. Во внутренней камере находится вход лазерного газа и линза для усиления света. Стимулированный усиленный лазерный луч падает на поверхность металла, обжигает конкретную точку, на которую попадает. Таким образом, стимулированный луч постепенно плавит толщину листового материала.
Манипуляции с ЧПУ аналогичны другим станкам с компьютерным управлением. Эти устройства используют машинный язык, называемый программой ЧПУ, который управляет скоростью шагового двигателя. Обычно большинство станков с ЧПУ двумерны. Итак, для режущего пистолета нужны две разные оси для направлений X и Y. В устройствах лазерной резки с ЧПУ лазерному пистолету не нужно перемещаться по оси Z, потому что проецируемый луч одинаково попадает на поверхность материала. В этом случае есть несколько исключительных случаев, когда есть трехмерное лазерное движение.
Популярные методы лазерной резки
Устройства для лазерной резки могут отличаться в зависимости от источника лазера, при этом принцип работы остается неизменным. Во-первых, это станок для лазерной резки CO2 с ЧПУ, в котором используется газ CO2, который смешивается с лазерным лучом. В этом случае есть другие доступные газы, такие как азот, гелий, ксенон и водород. Второй - это станок для лазерной резки кристаллов с ЧПУ. Этот тип лазерного резака использует кристаллы для электрического лазерного разряда. Третий - станок для резки волоконным лазером с ЧПУ. Этот тип лазерного резака использует волоконно-оптический кабель для передачи лазерного луча на лазерную пушку.
Однако в зависимости от этих устройств для лазерной резки промышленники классифицируют различные методы лазерной резки. Продолжай читать; мы упомянем их как резюме.
Резка плавлением
Обычно стол для лазерной резки имеет две разные ступени: верхнюю и нижнюю. Лазерная пушка частично расплавляет определенное место во время резки плавлением, и поток воздуха выбрасывает расплавленный материал в нижнюю часть ступени. Это явление происходит в жидком состоянии, поэтому этот процесс известен как метод резки плавлением. Однако во время этого процесса инертные газы высокой чистоты сопровождают лазерный луч, заставляя расплавленный материал покидать сцену. Здесь инертный газ в резке не участвует. В этом случае мощность лазера ниже определенного уровня, где давление воздуха является ограничивающим фактором на стадии и теплопроводности.
Плюсы и минусы
- Резка плавлением происходит быстрее, чем метод газификации.
- В этом методе материал поглощает только определенные лазерные лучи.
- Лазерная резка Fusion требует высокой мощности для гравировки металлов, например, стали - 104-105 Вт / см2. В этом случае максимальная скорость резки зависит от максимальной мощности лазера; если мощность лазера увеличивается, скорость резки увеличивается, и наоборот.
- На нем нет разрезов при окислении железа, стали и титана.
Резка испарением
Во время этого процесса газификации температура на поверхности повышается до точки кипения так быстро, что это позволяет избежать состояния плавления материала. Некоторые материалы в это время испаряются в пар, а вспомогательный газ уносится некоторыми инертными газами, используемыми для газового лазерного резака. Этот процесс испарения известен как процесс резания испарением. Однако толщина исходного материала не должна превышать требуемую толщину больше диаметра лазерного луча.
Плюсы и минусы
- Резка с испарением требует более высокой мощности лазера, чем резка плавлением, чтобы мгновенно достичь точки кипения. Мощность лазера этого процесса должна превышать 18 Вт / см2 в зависимости от материала, глубины резания и положения фокуса.
- Этот метод не подходит для тех, у кого нет температуры плавления, например для дерева и некоторых видов керамики. Процесс испарения предназначен только для небольших участков, таких как сплавы черных металлов.
- Материалы, используемые для процесса испарения, должны достигать более толстого разреза.
- Мощность лазера и испарение оказывают особое влияние на положение фокуса.
Резка с контролем разрушения
Если вы будете следовать тому же процессу лазерной резки, резка хрупких материалов может не работать идеально. В этом случае эти типы материалов нуждаются в тепловом повреждении на высокой скорости с контролируемым разрезанием трещин с помощью лазерного луча, известного как резка с управляемым разрушением. В этом процессе излучаемая лазерная энергия создает механическое напряжение, вызывающее разделение материала на пути лазерного луча. Это разделение материалов контролируемо для роста трещины и похоже на протяженную трещину.
Однако во время метода резки с контролируемым разрушением лазерный луч, попадающий в крошечную область хрупкого материала, вызывает большой температурный градиент и значительную механическую деформацию в этой области в результате трещины в материале.
Плюсы и минусы
- Используя программное обеспечение ANSYS или другую версию, можно быстро получить распределение напряжения и температуры.
- Этот процесс требует высокой мощности лазера в зависимости от типа хрупкого материала.
- Сбалансированный градиент нагрева может направить трещины в любом желаемом направлении.
Окисление плавление испарение
Для этого метода резки подходит газообразный кислород или другой химически активный газ. После электромагнитной камеры усиленный луч попадает на поверхность материала через среду химически активных газов. В этот момент усиленный луч вступает в химическую реакцию с кислородом или другим химически активным газом, яростно производя более мощный источник тепла. Этот метод реакции и резки известен как окислительное плавление-испарение. Импульсный режим ограничивает тепловое воздействие, а мощность лазера определяет скорость резки.
Плюсы и минусы
- Скорость резки конструкционной стали той же толщины выше, чем при резке плавлением из-за метода окислительного плавления и испарения.
- Испарение при окислительном расплавлении обеспечит широкий рез, явную шероховатость, расширенные зоны термического удара и худшее качество кромок.
- Этот метод резки не подходит для обработки прецизионных моделей, поскольку острые углы могут вызвать ожог.
Это наиболее распространенный метод лазерной резки, используемый в последнее время. Оператор может выбрать план резки на основе мощности режущего оборудования, анализирующей способности, требований к обработке и состава материала. В этом случае качество материала является наиболее важным фактором. Если материал имеет другие примеси, может быть более высокая температура плавления или кипения. В этом случае для лазерного резака требуется лазерный луч высокой мощности для проникновения в эти материалы.
Лазерная резка материалов
Готовы начать опробовать свой лазерный гравер? Во-первых, вам нужно будет собрать все необходимое оборудование для использования. Обычно лазерный луч может проникать почти во все виды материалов, но вам нужно лучше знать номинальную мощность. Однако попробуйте свой лазерный гравировальный станок с несколькими различными типами материалов, упомянутыми ниже, чтобы увидеть, как они работают. В этом случае вам следует ознакомиться со спецификацией вашей машины. Как мы уже говорили, в зависимости от мощности лазера необходимо определять материалы лазера. Еще одна важная вещь, которую вы должны учитывать, - это то, что разные материалы могут выделять разные пары, поэтому для безопасности лучше обеспечить хорошую вентиляцию.
- Дерево: Одним из самых распространенных материалов для лазерной резки является дерево. Новички и даже профессионалы часто используют лазерный резак по дереву, чтобы вырезать детали для сборки, гравировать подарки и вырезать замысловатые узоры на дереве.
- Пластик и акрил: Знаки, украшения, украшения, настенное искусство и многое другое могут стать отличным выбором для создания из пластика и акрила. Вы также можете использовать оргстекло, оргстекло дикой окраски, стандартный акрил, для создания красивых произведений искусства в стиле витражей. Он бывает разной толщины, как дерево.
- Пена: Создание вставок и уплотнителей из пенопласта - лучший вариант для детских проектов. Чтобы сделать забавные нестандартные головоломки, вы можете использовать лазерный резак, чтобы вырезать толстые кусочки пенопласта. Хотя это не так распространено, как другие материалы для домашних проектов, все же стоит рассмотреть его.
- Листовой металл: Резка листового металла на лазерном гравировальном станке - это немного сложнее. Сила молекулярного притяжения внутри металла намного выше, чем у дерева или акрила. Итак, чтобы расплавить края листового металла, нам нужен мощный лазерный источник.
- Кожа: После того, как вы хорошо потренировались на станке для лазерной резки, вы можете попробовать кожу, хотя это дорогой материал. Однако вы можете создавать кошельки, ремни, кошельки, ювелирные браслеты и произведения искусства.
- Картон: Один из самых экономичных материалов для лазерной резки - картон. Это также один из самых удобных в использовании. Вы можете сделать что угодно, от привлекательных визиток до деталей для сборки моделей.
Не так много материалов, которые нельзя использовать в целом. Если вы гравируете, держитесь подальше от стекла. Также не рекомендуется использовать хлорсодержащий материал, например винил или ПВХ.
Преимущества и недостатки технологии лазерной резки
Инженеры предпочитают услуги лазерной гравировки из-за ее преимуществ. Значительные преимущества технологии лазерной резки: гибкость, точность резки, повторяемость, скорость, экономичность, бесконтактность, универсальность, возможности автоматизации, отличное качество и т. Д.
- В производственную линию легко интегрировать лазерную резку.
- Технология лазерной резки предлагает резку самых разных материалов.
- В нем отсутствуют элементы размером от 1.5 x 1.5 см до 94 x 94 см.
- Технология лазерной резки - это надежный процесс, который всегда дает один и тот же результат.
- Предоставляет различные варианты гравировки.
- Он способен вырезать очень сложные конструкции.
К недостаткам технологии лазерной резки можно отнести следующие:
- Станку для лазерной резки большой мощности нужен опытный оператор.
- Определенный лазерный резак не может резать все типы металла толщины. В этом случае для разной толщины металла требуются другие мощные лазерные резаки.
- При термической резке образуется опасный дым, поэтому обеспечьте лучшую вентиляцию помещения.
Вредна ли технология лазерной резки для человеческого организма?
Технология лазерной резки может нанести вред, если вы забудете принять необходимые меры предосторожности во время и после операции. Конечно, существуют некоторые риски, связанные с лазерными резаками, например, токсичные пары, пожары и физические травмы. К счастью, есть несколько быстрых и простых способов избежать этих опасностей и аккуратно и безопасно выполнять проекты.
Применение технологии лазерной резки
Все страны мира используют технологию лазерной резки в различных областях техники. Мы упомянем несколько приложений, в которых инженеры часто используют технологию лазерной резки.
- Aerospace: авиация и космические путешествия необходимы для достижения высокой производительности двигателя и снижения расхода топлива. Технология лазерной резки зарекомендовала себя как самый эффективный способ получения наиболее точного дизайна в истории.
- Фотоэлектрические панели: для производства фотоэлектрических панелей требуется несколько тонких слоев проводящих и фотоактивных материалов. Технология лазерной резки позволяет стирать края тонкопленочных солнечных элементов.
- Мода: Технология лазерной резки более распространена при лазерной резке шелка и кожи на подиумах или в магазинах розничной торговли. Лазерная резка лучше всего подходит для синтетических тканей.
- Робототехника: Лазерная технология предлагает эффективный способ обработки всех материалов, используемых в робототехнике. Дроны и роботы часто требуют использования технологии лазерной резки электронных компонентов.
- Другое: Технология лазерной резки также известна в лазерной хирургии, лазерной резке для маркировки и гравировки, упаковки, керамики и резки неметаллов.
Обзор
Станок для лазерной резки - это технология резки, в которой используется сфокусированная энергия, обеспечиваемая специальными лазерами и сфокусированными линзами, для плавления и газификации поверхностного материала. Он отличается высоким качеством резки, высокой скоростью резки, широким выбором материалов для резки и высокой производительностью.