Metāla lokšņu griešana ar lāzeru: process, plusi un mīnusi

Kas ir lokšņu metāla lāzergriešana?

Atņemšanas ražošanas procesi ir ļoti svarīgi, lai pārveidotu materiālus detaļu izgatavošanai. Lokšņu metāla lāzergriešana ir viena no standarta metodēm detaļu griešanai un noņemšanai no sagataves. Šī metode ietver materiāla gabalu izgriešanu, izmantojot lāzera starus.

Lāzergriešanas tehnika darbojas, izmantojot datoru ciparvadības (CNC) tehnoloģiju, kas nodrošina tās nevainojamo precizitāti. Pirms CNC griešanas vai lāzergriešanas operācijas operatoram datorā ir jāievada kodi vai programmas, kas detalizēti apraksta dizainu vai modeļus.

Metāla lokšņu lāzergriešanas process

Metāla griešana ar lāzeru ietver lāzera staru izmantošanu metālu un sakausējumu kausēšanai, tādējādi radot gludus, asus griezumus. Lāzergriešanas process sastāv no divām operācijām, kas darbojas sinhroni.

Pirmais ir saistīts ar materiālu, kas absorbē fokusēto lāzera staru – enerģija, kas izraisa griezumu. Otrais ietver griešanas sprauslu, kas ir koncentrisks lāzeriem, nodrošinot griešanai nepieciešamo procesa gāzi. Gāze aizsargā apstrādes galviņu no tvaikiem un šļakatām un palīdz noņemt pārpalikumus no roba.

Pastāv trīs metodes lokšņu metāla griešanai ar lāzeru.

1. Lāzera staru kodolsintēzes griešana

Lāzera stara saplūšanas griešanas procesā tiek izmantota inerta gāze, galvenokārt slāpeklis. Zemas reakcijas procesa gāze nepārtraukti iztvaiko materiāla griešanas spraugu. Kad izkausētais materiāls tiek noņemts, inertā gāze novērš oksidāciju pie griešanas malas, netraucējot procesu.

Šī lāzergriešanas metode ir piemērota plakanu, plānu alumīnija sakausējumu un nerūsējošā tērauda lokšņu griešanai, kam nepieciešama augsta estētiskā pievilcība un mazāk apdares darbību.

2. Lāzera staru sublimācijas griešana

Kā norāda nosaukums, lāzera staru sublimācijas griešana iztvaiko materiālu. Tā vietā, lai izkausētu materiālu tāpat kā citos lāzergriešanas procesos, tie nekavējoties tiek mainīti no cietas uz gāzi – sublimācija.

Tāpat kā kodolsintēzes griešana, lāzera staru sublimācijas griešana izmanto inertas gāzes, lai izpūstu materiāla tvaikus no roba. Tātad uz vadošajām malām nav oksidētāju. To bieži izmanto organisko materiālu, piemēram, koka, ādas, tekstilizstrādājumu uc griešanai.

3. Lāzera staru liesmas griešana

Lāzera staru liesmas griešana izmanto degošu gāzi – skābeklis, lai izspiestu izkusušo materiālu. Lāzers uzsilda apstrādājamo priekšmetu, radot spontānu aizdegšanos pēc materiāla kausēšanas. Skābekļa gāze nodrošina vairāk enerģijas griešanas procesā, oksidējoties – eksotermiska reakcija.

Liesmas griešana ir ideāli piemērota viegla tērauda un kausējamu materiālu, piemēram, keramikas, griešanai. Šis griešanas process var izraisīt griešanas virsmas apdegumus, jo gāze ir oksidētājs. Pareiza procesa parametru optimizācija palīdzēs novērst urbumu veidošanos.

Lāzeru veidi lokšņu metāla griešanai

Materiālu griešanai ražotāji parasti izmanto trīs dažādu veidu lāzerus. Katram lāzera tipam ir atšķirīgas iezīmes, un tas ir vislabāk piemērots konkrētu materiālu griešanai. Tālāk ir sniegts pārskats par trim griešanas lāzeru veidiem.

1. Šķiedru lāzeri

Šķiedru lāzergriešanas mašīnās griešanai tiek izmantota stikla šķiedra. Tie rada ļoti lielu jaudu jaudīgiem precīziem griezumiem. Šis lāzers pieder cietvielu lāzeru saimei no "sēklu lāzera"; uzlabota ar īpašām stikla šķiedrām.

Šie lāzeri ir piemēroti gandrīz visu materiālu griešanai, sākot no metāliem līdz sakausējumiem, nemetālu, tostarp koka, stikla un plastmasas griešanai. Papildus griešanai tie ir ideāli piemēroti citām darbībām, piemēram, atkausēšanai un gravēšanai.

Turklāt tie ir visizturīgākie lāzeri, kuru kalpošanas laiks ir vairāk nekā 25 000 stundu, un tiem nepieciešama mazāka apkope.

2. CO₂ lāzeri

CO₂ lāzeri rada lāzera starus, laižot elektrisko strāvu caur cauruli, kas piepildīta ar inertu gāzu, galvenokārt slāpekļa un hēlija, maisījumu. Tās ir visizplatītākās lāzera formas, jo tās ir efektīvas un rentablas un lielā ātrumā griež vairāku veidu materiālus.

Tomēr tie rada mazāku griešanas jaudu, salīdzinot ar šķiedru lāzeriem. Tāpēc tie nav lieliska izvēle lokšņu metāla lāzergriešanai. Parasti ražotāji izvēlas tos izmantot nemetālu un organisku materiālu, piemēram, koka, papīra, akrila utt., griešanai.

3. Kristāla lāzeri (Nd: YAG vai Nd: YVO)

Kristālu lāzeri ģenerē starus no Nd: YAG (ar neodīma leģēta itrija alumīnija granāta) vai Nd: YVO (ar neodīma leģēta itrija ortovanadāta, YVO4) kristāliem. Tomēr pēdējais ir biežāk sastopams.

Šie kristāli rada sijas ar lielu griešanas jaudu. Tomēr tie ir dārgi un nav izturīgi, un tiem ir zems pussabrukšanas periods no aptuveni 8000 līdz 15 000 stundām. Tos parasti izmanto plastmasas, metālu un nemetālu, tostarp keramikas, griešanai.

7 lokšņu metāla lāzergriešanas priekšrocības

Izpētīsim lokšņu metāla lāzergriešanas priekšrocības ražošanas sektoram.

1. Augsta precizitāte un precizitāte

Lāzergriešana ir piemērota lokšņu metāla griešanai, jo tā ir ļoti precīza. Iekārtas ir aprīkotas ar iespēju veikt sarežģītus griezumus ar ārkārtēju precizitāti un precizitāti. Rūpnieciski lāzergriešana ir vispiemērotākā metode lokšņu metāla griešanai ar īpašām detaļām, kurām nepieciešamas stingras pielaides.

Daži griezēji var veikt precīzus griezumus ar precizitāti līdz 0,0005 collām. Tāpēc tas joprojām ir galvenais vairumā ražošanas uzņēmumu. Tā kā lāzeri izkausē metāla daļas, griezēji rada maz vai nemaz. Tā vietā tas atstāj tīru, gludu un asu malu.

2. Automatizēts process

Lāzera griešana tiek veikta, izmantojot datoru ciparu vadības (CNC) sistēmas. Kad tehniskais operators ievada programmas datorā, process darbojas neatkarīgi. Tāpēc tas prasa mazāku cilvēku iejaukšanos un kopējo darbaspēku. Turklāt, palielinot griešanas efektivitāti, kļūdu iespējamība ir maza vai tās nav vispār.

3. Bojājumu novēršana

Pastāv nepareizs uzskats, ka metāla griešana ar lāzeru izraisa deformāciju. Tomēr tā ir nepatiesība. Siltums no lāzergriešanas ietekmē tikai nelielas materiāla daļas, neietekmējot toleranci.

Turklāt lāzergriešanas process ir ātrs; lāzeri uzkarsē un izkausē noņemamās daļas. Tātad siltums būtiski neietekmē pārējās materiāla daļas. Vairumā gadījumu jūsu materiāli netiek izkropļoti vai deformēti.

4. Savietojams ar lielāko daļu materiālu

Vēl viena būtiska šīs subtraktīvās ražošanas metodes priekšrocība ir tās spēja strādāt ar plašu materiālu klāstu. Tas viegli pārgriež katru materiālu, neatkarīgi no tā, vai tas ir varš, alumīnijs, nerūsējošais tērauds vai pat titāns. Galu galā tas ietver lāzeru izmantošanu ļoti augstā temperatūrā, lai izkausētu materiālu.

5. Salīdzinoši zemas izmaksas

Patiesi, lāzergriešanas mašīnas ir dārgas. Tomēr, salīdzinot ar citām CNC iekārtām, tas ir rentablāks. Turklāt tā ir viena iekārta visiem – tas ir, viena lāzergriešanas iekārta ir ideāli piemērota visām jūsu griešanas darbībām. Lai veiktu dažādas griešanas darbības, mašīnas pārveidošana nav nepieciešama.

Turklāt tas ir izturīgs. Ierīce nesaskaras ar materiāliem, kurus jūs griežat, tāpēc ir maza berze vai tās nav, kā arī virsmas nolietojums. Turklāt tam nav vairāku daļu, tāpēc ir mazāk apkopes un apkopes prasību. Kopumā lāzera griezēja lietošanas izmaksas ir zemākas salīdzinājumā ar citiem parastajiem ražošanas instrumentiem.

6. Augsta daudzpusība

Papildus lāzergriešanas saderībai ar lielāko daļu materiālu, process ir ļoti daudzpusīgs. Atšķirībā no citām ierīcēm, jūs varat izmantot lāzera griezēju vairākām griešanas funkcijām, sākot no vienkāršiem līdz sarežģītiem griezumiem un tādām, kurām nepieciešama stingra pielaide un sarežģīts dizains. Šī funkcija padara to par lielisku izvēli lielākajai daļai nozaru.

7. Zems enerģijas patēriņš

Patiesi, lāzera griezējiem ir nepieciešama jauda, lai griešanas laikā efektīvi uzsildītu un izkausētu materiālus. Tomēr griešanas tehnika ir energoefektīvāka nekā citas griešanas metodes.

Turklāt atšķirībā no citām iekārtām tajā ir mazāk kustīgu daļu, kas nozīmē mazāk enerģijas. Turklāt mašīnas lielais ātrums nozīmē ātru griešanu, ietaupot laiku un enerģiju.

Mīnusi lokšņu metāla griešanai ar lāzeru

Galvenie lokšņu metāla lāzergriešanas trūkumi ir šādi:

1. Nepieciešams tehniskais operators

Lai efektīvi izmantotu lāzergriešanas iekārtu, jums ir nepieciešams eksperts, kurš pārzina visas tās funkcijas un var ātri pamanīt problēmu, lai savlaicīgi veiktu atbilstošus labojumus. Ja jūs nepareizi uzstādīsit ierīci, varat sabojāt materiālus vai pašu iekārtu. Tātad, ja vēlaties izmantot lāzergriešanas pakalpojumu, jums ir jānoalgo profesionālis.

2. Metāla biezuma ierobežojumi

Lāzera griezējiem ir lieliska saderība ar lielāko daļu materiālu, īpaši ar lokšņu metālu. Tomēr, strādājot ar bieziem metāliem, varat apsvērt citas griešanas metodes. Lielākajā daļā ražošanas nozaru lāzera griezēji griež alumīnija loksnes, kuru maksimālais biezums ir 15 mm, bet tēraudam – 6 mm.

3. Kaitīgu izgarojumu un gāzu izdalīšanās

Esam noskaidrojuši, ka lāzergriešana ietver siltuma izmantošanu, lai izkausētu grieztos materiālus. Iekārtai izkausējot katru materiālu, tā vidē izdala kaitīgus izgarojumus un gāzes. Tāpēc vislabāk ir izmantot šīs iekārtas labi vēdināmā telpā.

4. Augsts sākotnējais ieguldījums

Kvalitatīvā lāzera griezēja iegāde ir dārga. Tā ir gandrīz divas reizes augstāka par citām griešanas mašīnām, piemēram, ūdens strūklas griezējiem. Lai vadītu uzņēmējdarbību ar lāzera griezēju, jums jābūt gatavam veikt sākotnējos ieguldījumus.

Raksta avots: waykenrm.com