Přehled technologie řezání laserem
Stručná historie
Jak funguje řezání laserem
Laserové řezání zahrnuje použití vysoce výkonného, zaostřeného laserového paprsku k roztavení, spalování nebo odpařování materiálu v přesném vzoru. Proces obvykle zahrnuje:
- Generování laseru: Zdroj laseru (CO2, vlákno nebo Nd:YAG) generuje paprsek s vysokou energií.
- Dodání paprsku: Paprsek je směrován do řezací hlavy pomocí zrcadel nebo optických kabelů.
- Zaostřování: Čočky nebo zrcadla zaostřují paprsek do jemného bodu a zvyšují jeho intenzitu.
- Interakce materiálu: Zaostřený laserový paprsek interaguje s materiálem, prořezává jej tavením nebo odpařováním, často za pomoci plynu, jako je kyslík, dusík nebo vzduch.
- Řízení pohybu: Počítačem řízené systémy vedou laserovou hlavu nebo materiál k vytváření složitých tvarů a vzorů.
Výhody laserového řezání
Laserové řezání vyniká svými četnými výhodami, díky čemuž je preferovanou volbou výrobců po celém světě:
- Přesnost a přesnost: Řezání laserem dosahuje tolerancí až ±0,1 mm, takže je ideální pro složité návrhy.
- Všestrannost: Schopný řezat širokou škálu materiálů, včetně kovů, plastů, dřeva a kompozitů.
- Vysoká účinnost: Vysoká rychlost zpracování a snížený odpad materiálu zvyšují efektivitu výroby.
- Clean Edges: Soustředěné teplo minimalizuje otřepy a potřebu následného zpracování.
- Bezkontaktní proces: Na materiál není aplikováno žádné mechanické namáhání, čímž je zachována jeho integrita.
- Přívětivé k automatizaci: Snadná integrace s CNC systémy pro opakovatelné a konzistentní výsledky.
- Minimální údržba: Zejména vláknové laserové generátory nabízejí dlouhou provozní životnost s nízkými nároky na údržbu.
Klasifikace laserových řezacích strojů
Na základě laserového zdroje
Vláknové laserové řezací stroje
Principy práce:
- Vláknové lasery využívají k zesílení světla optická vlákna dopovaná prvky vzácných zemin, jako je ytterbium.
- Laserový paprsek je generován a dodáván přímo prostřednictvím optických kabelů, což eliminuje potřebu složitých zrcadel a čoček.
- Koncentrovaný laserový paprsek, který pracuje na vlnové délce přibližně 1,06 mikrometru, dosahuje vysoké hustoty výkonu ideální pro řezání kovů.
Aplikace:
- Zpracování kovů: Nerezová ocel, uhlíková ocel, hliník, mosaz, měďa titan.
- Precizní průmysl: Letecký a kosmický průmysl, lékařská zařízení, elektronika a šperky.
- Vysokorychlostní výroba: Výroba automobilů a těžkých strojů.
výhody:
- Vysoké řezné rychlosti: Rychlejší zpracování než CO2 lasery, zejména u kovů.
- Energetická účinnost: Spotřebovává výrazně méně energie, což snižuje provozní náklady.
- Nízká údržba: Nevyžaduje se několik pohyblivých částí a žádné vyrovnání zrcátek.
- Kompaktní design: Menší půdorys ve srovnání se systémy CO2.
- Odolnost: Delší provozní životnost, často přesahující 100 000 hodin.
Nevýhody:
- Vyšší počáteční náklady: Významná počáteční investice.
- Omezené nekovové aplikace: Neefektivní pro řezání materiálů, jako je dřevo, sklo a akryl.
- Problémy s reflexními materiály: Řezání reflexních kovů, jako je měď, vyžaduje specializované konfigurace.
CO2 laserové řezací stroje
Principy práce:
- CO2 lasery generují laserový paprsek elektrickým buzením plynné směsi oxidu uhličitého, dusíku a helia.
- Laser vyzařuje infračervené světlo o vlnové délce 10,6 mikrometrů, které je nasměrováno soustavou zrcadel a čoček na řeznou plochu.
- Intenzivní teplo, které vzniká, taví, hoří nebo odpařuje materiál a vytváří čisté a přesné řezy.
výhody:
- Široká škála materiálů: Vyniká při řezání a gravírování nekovů.
- Hladké a čisté okraje: Vyžaduje minimální následné zpracování.
- Osvědčená technologie: Spolehlivá, s rozsáhlou průmyslovou podporou a zdroji.
- Nižší náklady: Počáteční investice je nižší než u jiných pokročilých laserových systémů.
Nevýhody:
- Omezené řezání kovů: Neefektivní pro řezání silných nebo reflexních kovů.
- Náročné na údržbu: Vyžaduje pravidelné čištění, vyrovnání zrcátek a výměnu spotřebního materiálu.
- Energeticky náročné: Méně účinné než novější technologie, jako jsou vláknové lasery.
- Nižší řezná rychlost: Nemůže odpovídat vysokorychlostním schopnostem vláknových laserů.
Nd:YAG laserové řezací stroje
Principy práce:
- Nd:YAG lasery používají krystalovou tyč dopovanou neodymovými ionty jako médium zisku.
- V krystalu dochází k zesílení světla, které generuje laserový paprsek o vlnové délce 1,064 mikrometrů.
- Paprsek může být vyzařován buď v kontinuálním vlnovém nebo pulzním režimu, což nabízí flexibilitu pro různé aplikace.
Aplikace:
- Vysoce přesné řezání: Výroba elektroniky, výroba lékařských zařízení a šperků.
- Zpracování kovů: Řezání a svařování oceli, hliníku a dalších kovů.
- Mikroobrábění: Vytváření malých, složitých součástí.
výhody:
- Vysoký špičkový výkon: Vhodné pro detailní práci a řezání tlustého materiálu.
- Všestrannost: Efektivní pro řezání, svařování a vrtání.
- Kompaktní design: Ideální pro malosériovou, vysoce přesnou výrobu.
- Pulzní režim: Redukuje tepelně ovlivněné zóny a zachovává vlastnosti materiálu.
Nevýhody:
- Energetická neefektivnost: Spotřebovává více energie ve srovnání s vláknovými lasery.
- Vysoké náklady na údržbu: Vyžaduje se častá výměna výbojek a pečlivé chlazení.
- Omezená životnost: Kratší provozní životnost ve srovnání s vláknovými lasery.
Na základě materiálu k řezání
Kovové laserové řezací stroje
Vlastnosti:
- Vybaveno vláknovými lasery pro řezání kovů různých tlouštěk.
- Pomocné plyny (např. kyslík, dusík) zvyšují rychlost řezání a kvalitu břitu.
Aplikace:
- Tenké a silné kovy: Uhlíková ocel, nerezová ocel, hliník, mosaz a titan.
- Komplexní tvary: Komponenty pro automobilový, letecký a stavební průmysl.
výhody:
- Vysoká přesnost s minimálním odpadem materiálu.
- Možnost řezání reflexních a nereflexních kovů.
Nevýhody:
- Vyšší náklady na provoz a údržbu.
- Vyžaduje odbornost v nastavení parametrů pro složité materiály.
Nekovové laserové řezací stroje
Vlastnosti:
- Nastavitelné řezné parametry pro jemné materiály.
- Vynikající pro aplikace citlivé na teplo.
Aplikace:
- Organické materiály: Dřevo, akryl, textil, kůže a papír.
- Gravírování: Umělecké návrhy na keramice, plastech a skle.
výhody:
- Čisté a přesné řezy s minimálním poškozením.
- Ideální pro umělecké a dekorativní aplikace.
Nevýhody:
- Nelze efektivně řezat kovy.
- Pro konzistentní výkon vyžaduje častou údržbu.
Na základě aplikace
Průmyslové laserové řezací stroje
Aplikace:
- Hromadná výroba kovových dílů a strojních součástí.
- Řezání velkých, složitých obrobků s vysokou přesností.
výhody:
- Vysoká propustnost a opakovatelnost.
- Schopný zvládnout velké pracovní zatížení.
Nevýhody:
- Vysoká cena a velký půdorys.
- Vyžaduje kvalifikovanou obsluhu a pokročilou údržbu.
Hobbyist/stolní laserové řezací stroje
Aplikace:
- Prototypování, výroba a rytí.
- Drobné řezání nekovů, jako je dřevo, akryl a papír.
výhody:
- Snadné použití a přeprava.
- Nákladově efektivní pro malé podniky a jednotlivce.
Nevýhody:
- Omezený výkon a funkčnost.
- Nevhodné pro náročné nebo velkoobjemové úkoly.
Na základě režimu provozu
2D laserové řezací stroje
Provoz ve dvou osách (X a Y), vhodný pro řezání plochých materiálů, jako je plech, dřevo a textil.
- Použití: Výroba plechů, značení a dekorativních panelů.
3D laserové řezací stroje
Víceosé pohybové systémy umožňují řezání složitých geometrií na trojrozměrných površích.
- Použití: Automobilové díly, tvarované plechy a letecké komponenty.
5osé laserové řezací stroje
Pokročilé stroje nabízejí flexibilitu pro řezání pod různými úhly a vytvářejí složité tvary.
- Použití: Lopatky turbín, lékařské implantáty a vysoce přesné letecké díly.
Na základě funkčnosti
Optimalizováno pro řezání plochých desek materiálů, jako je kov, akryl nebo dřevo.
- Použití: Panely, fasády a ploché komponenty.
Navrženo speciálně pro trubkové materiály, jako jsou kulaté, čtvercové a obdélníkové trubky.
- Použití: Nábytkové rámy, automobilové trubky a nosné konstrukce.
Kombinuje obě funkce pro řezání plochých plechů a trubek, díky čemuž je vysoce univerzální.
- Použití: Smíšené výrobní úkoly zahrnující ploché i trubkové materiály.
Klíčové faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru laserového řezacího stroje
Materiálová kompatibilita
Co je třeba zvážit:
- Řezání kovů: Vláknové lasery vynikají při řezání kovů, jako je nerezová ocel, hliník, mosaz a měď, díky své vysoké hustotě energie a účinnosti.
- Nekovy: CO2 lasery jsou vhodnější pro řezání nekovových materiálů, jako je dřevo, akryl, textil a sklo.
- Tloušťka materiálu: Zkontrolujte maximální tloušťku řezu, kterou stroj zvládne, protože různé zdroje laseru a úrovně výkonu ovlivňují rozsah materiálů, které lze zpracovávat.
- Citlivost na teplo: Zajistěte, aby stroj minimalizoval oblasti ovlivněné teplem u materiálů, které jsou náchylné ke zkroucení nebo poškození.
Požadavky na napájení
Co je třeba zvážit:
- Tloušťka materiálu: Pro řezání tlustých kovů je nutný vysoce výkonný vláknový laser (např. 6 kW nebo více), zatímco pro tenčí materiály stačí nižší výkon (např. 1-2 kW).
- Rychlost řezání vs. výkon: Vyšší výkon umožňuje nejen silnější řezy, ale také zvyšuje řeznou rychlost, takže je ideální pro velkoobjemovou výrobu.
- Energetická účinnost: Zvažte provozní spotřebu energie pro řízení nákladů na energii. Vláknové lasery jsou obecně energeticky účinnější než CO2 lasery.
Požadavky na rychlost řezání
Co je třeba zvážit:
- Materiál a tloušťka: Řezná rychlost se liší v závislosti na materiálu a jeho tloušťce. Například vláknové lasery řežou tenké kovy rychleji než CO2 lasery.
- Objem výroby: Vysokorychlostní stroje jsou nezbytné pro podniky s požadavky na velkosériovou výrobu.
- Kompromisy: Vysokorychlostní řezání může ohrozit kvalitu břitu, takže zajistěte, aby stroj splňoval očekávání v oblasti rychlosti i kvality.
Požadavky na přesnost a přesnost
Co je třeba zvážit:
- Úrovně tolerancí: Zajistěte, aby stroj mohl splňovat požadované tolerance, obvykle v rozsahu od ±0,1 mm do ±0,05 mm, v závislosti na aplikaci.
- Kvalita paprsku: Vysoká kvalita paprsku vede k čistším řezům a snižuje potřebu následného zpracování.
- Pohybové systémy: Stroje s pokročilými pohybovými systémy a lineárními vedeními nabízejí lepší přesnost a hladší řezy.
Údržba a provozní náklady
Co je třeba zvážit:
- Spotřební materiál: CO2 lasery vyžadují častější výměnu zrcadel a čoček, zatímco vláknové lasery mají méně spotřebních dílů.
- Energetické náklady: Vláknové lasery spotřebovávají méně energie ve srovnání s CO2 lasery, což snižuje účty za energii.
- Prostoje: Hledejte stroje s minimálními požadavky na údržbu, abyste snížili prostoje a zajistili konzistentní produktivitu.
- Chladicí systémy: Zkontrolujte, zda stroj nevyžaduje vodní nebo vzduchem chlazený systém, protože to může ovlivnit provozní náklady.
Software a řídicí systémy
Co je třeba zvážit:
- Snadné použití: Hledejte stroje s intuitivním rozhraním, které zjednodušuje nastavení a obsluhu.
- Nesting Software: Pokročilý nesting software optimalizuje využití materiálu a minimalizuje odpad.
- Integrace: Zajistěte kompatibilitu se stávajícími CAD/CAM systémy a schopnost zvládnout složité návrhy.
- Funkce automatizace: Stroje s automatickým nakládáním, vykládáním a monitorovacími funkcemi zjednodušují pracovní postupy.
Podpora a servis
Co je třeba zvážit:
- Pověst výrobce: Spolupracujte s renomovanými výrobci jako AccTek Laser které nabízejí vysoce kvalitní stroje a komplexní podporu.
- Technická podpora: Zajistěte nepřetržitý přístup k technické pomoci, zejména pro kritická produkční prostředí.
- Školení a instalace: Hledejte výrobce, kteří poskytují školení operátorů a služby instalace stroje.
- Dostupnost náhradních dílů: Zkontrolujte dostupnost náhradních dílů a jejich dodací lhůty, abyste minimalizovali prostoje.
souhrn
Získejte řešení pro řezání laserem
- [email protected]
- [email protected]
- +86-19963414011
- č. 3 zóna A, průmyslová zóna Lunzhen, město Yucheng, provincie Shandong.