Лазерна технология за рязане

Описание на технологията

Когато се използва лазерно рязане, валцуваният метал е повлиян от ефекта от отражение и абсорбиране на лъчи от лазера. Промяната в размерите и формата на елементите по време на лазерната обработка се постига благодарение на ефекта от два резултата от облъчването: топене и изпаряване. Описанието на процеса е както следва:

• Лазерни лъчи има ефект върху желязото в определена точка.
• Първо, елементите се стопят до оптималната температура, след което започва процесът на топене на метала.
• Във фазата на топене се развиват депресии.
• Влиянието на енергията на лазерното лъчение води до втората фаза на процеса - металното вещество се кипва и се изпарява.

Последният механизъм обаче изисква високи входящи енергии и е осъществим само за достатъчно тънък метал. Следователно, на практика, рязането се извършва чрез топене. По този начин, за да се намали значително разхода на енергия, увеличаване на дебелината на метала се работи и скоростта на рязане, вторичният газ вдухва в зоната на рязане за отстраняване на метални отломки. Обикновено се използва кислород, въздух, инертен газ или азот като спомагателен газ. Такова нарязване се нарича газ лазер.

Сортове лазерни инструменти

Лазерът се състои от елементите:

• Специален ключ за енергия (помпена система).
• Работен обект, който има способността да стимулира излъчването.
• Оптичен резонатор (набор от специализирани огледала).

Принадлежността на лечението към определен вариант се определя от метода на използвания лазер и неговата мощност. Сега има следната класификация на лазерите:

1. Solid-state (мощност не повече от 7 kW).
2. Газ (мощност до 22 кВт).
3. Газова динамика (мощност от 110 кВт).

За индустриални цели обработката с желязо с твърдотелно устройство е по-популярна. Емисиите на светлина могат да се подават в импулсен или непрекъснат режим. Руби, стъкло с добавка на неодим или CaF2 (калциев флуорид) се използва като орган на труда. Основното предимство на лазерите в твърдо състояние е способността да се създаде мощен енергиен импулс след няколко секунди.

Газовите лазери се използват за обработка на желязо за технологични и научни цели. Активен катализатор действа като газова смес на азот, въглероден диоксид и хелий, елементите, които се активират от електрически разряд и лазерния лъч дават монохромни и ориентация.

Газо-динамичните устройства се различават значително. Работното тяло е въглероден диоксид. Първо, газът се загрява до най-високата температура, след което се прекарва през малък канал, където се получава разширение и последващо охлаждане на въглеродния диоксид. В резултат на тази процедура енергията, използвана за лазерно обработване на желязо, се освобождава.

Газоактивни устройства могат да се използват за обработка на желязо с всякакви повърхности. Благодарение на малкото излъчване на лъчиста енергия те могат да бъдат поставени на разстояние от обработената част и същевременно да запазят качеството на рязане на желязо.

оборудване

Лазерните устройства за рязане на желязо се състоят от:

• Специализиран радиатор (твърдо състояние или газово устройство). Трябва да има необходимото енергийно и оптично представяне.
• Системата за образуване на лъчи и газ. Той отговаря за подаването на лъча от лъчевата цел към частта, която се обработва, и промяната на параметрите на работния газ, пристигащ в точката.
• Устройството за движение (координация) както на самата ютия, така и на лазерния лъч, действащ върху нея. Също така включва електрически изпълнителен механизъм, задвижване и мотор.
• ACS (автоматизирана система за управление). Регулира лазерния лъч и контролира координатния механизъм и системата за транспортиране и образуване на лъча и газ. Доставя се с различни сензори и подсистеми.

Съвременното устройство за рязане на желязо може да изпълнява трудни задачи, дори и артистично рязане. Производството им се обработва както от руски фирми (Technolaser), така и от чуждестранни компании (немската фирма Trumpf).

Лазерно рязане на тънка стомана

По-удобно е индустриалните производители да използват метални листове за рязане, отколкото необработените части с голяма дебелина. В същото време е възможно да се спести електроенергия и да се прилагат методи за рязане на листова желязо с по-голяма мощност.

Методи за рязане на желязо, чийто лист е приготвен за обработка, е кислородно рязане (изгаряне), рязане с група газове (аргон, азот) и сгъстен въздух. Сред предимствата на лазерното рязане на ламарина пред други видове обработка могат да бъдат идентифицирани:

• По-голяма точност на отдръпването и нарязването на лазерния лъч.
• По-малко прах има в равнината на частта.
• Малък шанс за повреда на железния лист.
• По-ниски разходи за енергия.
• Образуване на обемни прости структури с висока скорост и най-малка площ от материал, който да бъде отстранен.

Благодарение на своите предимства и прилагане на прецизно съвременно оборудване, желязото се използва за създаване на:

• Части за инженерна техника.
• Декоративни опори, рафтове, рафтове и оборудване за търговската индустрия.
• Съставни котли, резервоари, комини и печки.
• Връзки на врати и порти, ковани огради.
• Лични шкафове и каси.
• Специални табели, букви и шаблони.

Използването на рязане има много предимства пред другите видове металообработка. Ето защо все повече и повече предприятия използват в производството си точно лазерно третиране на желязо.

Иновационни лазерни системи

Глобалната машиностроителна индустрия е в крак с времето и дава на своите потребители всички видове електрическо оборудване за рязане на желязо. Многоосните устройства са предназначени да заменят силните и нископроизводителни механични ножове. Енергията на лазера зависи от спецификата на производството и финансовата обосновка на избраната единица. Най-новото поколение пресекторни CNC машини могат да завършат материали с точност до 0,005 мм. Обхватът на обработка на отделните модели лазерни инсталации достига много квадратни метри.

Огромно предимство е минимизирането на човешкия фактор, който се съдържа във високата автоматизация на индустриалния процес. Геометрията на компонентите е зададена в макро блок, който изпълнява лазерно управление и бюро с празна клетка. Системите за фокусиране автоматично избират приемливо разстояние за ефективно рязане.

Специфични топлообменници регулирайте температурата на лазерния блок, като предоставя на оператора контролна информация за текущото състояние на инструмента. Лазерният механизъм е снабден с клапанни устройства за свързване на захранването с газови цилиндри, за да захранва снабдяването с резервни газове на работната част. Системата за изсмукване на дим е предназначена да подобри разходите за абсорбаторите, включително и по време на обработката. Зоната за обработка е напълно защитена от предпазен капак за защита на персонала по поддръжката.

Лазерното рязане на модерно оборудване се трансформира в лесен процес на определяне на числените характеристики и получаване на крайния компонент на изхода. Производителността на оборудването директно зависи от характеристиките на машинния комплекс и квалификацията на оператора, който формира програмния код. Техниката на рязане на желязо пропорционално се вписва в концепцията за роботизирано производство, предназначена изцяло да се отърве от лицето на упорита работа.

Производителите предлагат различни видове лазерни машини:

1. Многофункционален.
2. Специален.

Цената на първата е по-голяма, но те ни позволяват да произведем определен брой операции и да произведем подробности за по-трудна форма. Голям брой пазарни услуги предоставят възможност на заинтересованите купувачи.

Професионалистите на машиностроителните предприятия разбират възможностите за използване на предоставената технология за производство на прецизни детайли с отлична грапавост. Областта на използване е широка: от обичайното рязане на ламарина до придобиването на сложни части от тялото на автомобилите.

Очевидните предимства на рязането на желязо са намалени до няколко аспекта:

• Високо качество на завършената повърхност.
• Разграбване на материал.
• Възможност за работа с нестабилни материали и малки заготовки.
• Вероятността за получаване на компоненти на сложна конфигурация.

Сред минусите:

• Висока цена на оборудването.
• И консумативи.

Режещото желязо и цветните метали се радват на голямо търсене на пазара. Лазерните технологии се използват интензивно в декоративното изкуство при създаването на дизайнерски орнаменти и уникални сувенири.

Решението относно използването на преработката трябва да се вземе предвид, като се вземе предвид изчислението на възстановяването на оборудването и размера на оперативните разходи. Понастоящем такива инсталации могат да бъдат решени сами по себе си главно от големи предприятия с доста голям производствен цикъл. С отнемането на технологията цената на машините и количеството консумирана енергия ще намалеят, така че в бъдеще лазерните единици ще заменят конкурентите си.

Предимства и недостатъци на технологиите

Рязането на железни продукти има много значителни предимства в сравнение с други методи на рязане. Сред многобройните предимства на тази технология са следните:

1. Дебелината на интервал от продукти, които могат да бъдат успешно подложени на гравиране, доста широк: стомана - от 0,2 до 22 mm, мед и месинг - от 0.3 до 16 mm, алуминиевите сплави - от 0,3 до 22 mm, от неръждаема стомана - до 55 мм.
2. Когато се използват лазерни устройства, необходимостта от механичен контакт с обработения компонент се елиминира. Това позволява да се произвеждат рязане на просто деформирани и крехки части, без да се притеснявате за факта, че те ще бъдат развалени.
3. За да се получи чрез отрязване на продукта с желаната конфигурация, достатъчно е просто да се зареди рисунка, направена в специална програма, в управляващото устройство на лазерния блок. Всички останали с най-малка степен на грешка (надеждност до 0,2 мм) ще бъдат изпълнени от оборудване, оборудвано с компютърна система за управление.
4. Агрегатите за рязане могат да обработват ламаринени листове от стомана, както и твърди метални изделия с висока скорост.

Лазерната обработка може напълно да замести скъпите научни и технически операции по леене и щамповане, което е подходящо в случаите, когато е необходимо да се произвеждат малки партиди от продукти. Възможно е значително да се намалят първоначалните разходи за производство, което се постига благодарение на по-висока скорост и развитие на процеса на преработка, намаляване на обема на остатъците, без необходимост от последваща обработка.

Заедно с висока мощност, устройства за лазерна обработка имат изключителна гъвкавост, което прави възможно да се изчисли с тяхна помощ проблемите с всякакво ниво на сложност. В същото време, някои недостатъци също са характерни за лазерната обработка.

Благодарение на високото съдържание и значително количество енергия лазерно оборудване за рязане, първоначалната стойност на продуктите, направени да го използвате, е по-висока, отколкото в техния производствен процес на щамповане. Това обаче може да бъде класифицирано само в ситуации, в които цената на производството на технологично оборудване не е включена в себестойността на щампования елемент.