Lazer kesim makinesinin prensibini ve avantajlarını gözden geçirin

Lazer kesim makinesi, yüksek kesim kalitesi ve yüksek kesim verimliliği nedeniyle eğitim, askeri ve endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Lazer kesim makinesi metal ve ametal kesebilir ve Han'ın süper enerjili lazer kesim makinesi esas olarak metal malzemeleri kesmek için kullanılır, bu nedenle lazer kesim makinesinin prensibi nedir?

Lazer kesim makinesinin prensibi - giriş

Lazer kesim makinesi teknolojisi, lazer ışını metal plaka yüzeyine çarptığında açığa çıkan enerjiyi kullanır. Metal plaka erir ve cüruf gazla üflenir. Lazer gücü çok konsantre olduğundan, metal plakanın diğer parçalarına yalnızca küçük bir miktar ısı aktarılır, bu da çok az deformasyonla veya hiç deformasyonla sonuçlanmaz. Karmaşık şekilli boşluklar lazerle çok hassas bir şekilde kesilebilir ve kesilen boşlukların daha fazla işlenmesi gerekmez.

Lazer kaynağı genellikle 500-5000 watt çalışma gücüne sahip bir karbondioksit lazer ışını kullanır. Bu güç seviyesi, birçok ev tipi elektrikli ısıtıcının gereksinimlerinden daha düşüktür. Lazer ışını, bir mercek ve bir reflektör aracılığıyla küçük bir alana odaklanır. Yüksek enerji konsantrasyonu, metal plakayı eritmek için hızlı yerel ısıtmaya neden olur.

16 mm'nin altındaki paslanmaz çelikler lazer kesim ekipmanı ile kesilebilir, 8-10 mm kalınlıktaki paslanmaz çelikler ise lazer ışınına oksijen eklenerek kesilebilir ancak oksijenle kesim sonrasında kesim yüzeyinde ince bir oksit filmi oluşacaktır. Maksimum kesme kalınlığı 16 mm'ye yükseltilebilir, ancak kesme parçalarının boyut hatası büyüktür.

Yüksek teknoloji lazer teknolojisi olarak kurulduğu günden bu yana lazer yazıcılar, lazer güzellik makineleri, lazer markalama cnc lazer kesim makineleri, lazer kesim makineleri ve diğer ürünler gibi farklı toplumsal ihtiyaçlara göre çeşitli sektörlere uygun lazer ürünler geliştirmektedir. . Yerli lazer endüstrisinin geç başlaması nedeniyle teknoloji araştırma ve geliştirmede bazı gelişmiş ülkelerin gerisinde kalmıştır. Şu anda yerli lazer ürünleri üreticileri lazer ürünleri üretmektedir. Lazer tüpleri, tahrik motorları, galvanometreler ve odak lensleri gibi bazı önemli yedek parçalar hala ithal edilmektedir. Bu durum maliyetlerin artmasına ve tüketicilerin üzerindeki yükün artmasına neden olmuştur.

Son yıllarda, yerli lazer teknolojisinin ilerlemesiyle, komple makinenin ve bazı parçaların Ar-Ge ve üretimi, giderek yabancı gelişmiş ürünlere yaklaştı. Bazı yönlerden, yabancı ürünlerden bile daha iyidir. Jaeger'in avantajlarına ek olarak, hala iç pazara hakimdir. Bununla birlikte, hassas işleme ve ekipman, stabilite ve dayanıklılık açısından, yabancı gelişmiş ürünler hala mutlak avantajlara sahiptir.

Lazer kesim makinesinin prensibi - prensip.

Lazer kesim makinesinde asıl iş lazer tüpüdür bu yüzden lazer tüpünü anlamamız gerekmektedir.

Lazer ekipmanlarında lazer tüplerinin önemini hepimiz biliyoruz. Yargılamak için en yaygın lazer tüplerini kullanalım. CO2 lazer tüpü.

Lazer tüpünün bileşimi sert camdan yapılmıştır, dolayısıyla kırılgan ve kırılgan bir malzemedir. CO2 lazer tüpünü anlamak için önce lazer tüpünün yapısını anlamalıyız. Bunun gibi karbondioksit lazerleri, katmanlı bir manşon yapısı kullanır ve en içteki katman bir deşarj tüpüdür. Ancak CO2 lazer deşarj tüpünün çapı, lazer tüpünün kendisinden daha kalındır. Boşaltma tüpünün kalınlığı ışık noktasının boyutunun neden olduğu kırınım reaksiyonuyla orantılıdır ve boşaltma tüpünün uzunluğu da boşaltma tüpünün çıkış gücüyle ilişkilidir. Numunenin ölçeği.

Lazer kesme makinesinin çalışması sırasında lazer tüpü, kesme makinesinin normal çalışmasını etkileyen büyük miktarda ısı üretecektir. Bu nedenle, lazer kesme makinesinin sabit bir sıcaklıkta normal çalışmasını sağlamak için lazer tüpünü soğutmak için özel bir alanda bir su soğutucusuna ihtiyaç vardır. 200W lazer CW-6200 kullanabilir ve soğutma kapasitesi 5,5 KW'dır. 650W lazer CW-7800 kullanır ve soğutma kapasitesi 23KW'a ulaşabilir.

Lazer kesim makinesinin prensibi - kesim özellikleri.

Lazer kesimin avantajları:.

Avantaj 1 - yüksek verimlilik.

Lazerin iletim özellikleri nedeniyle, lazer kesim makinesi genellikle çoklu sayısal kontrol çalışma masaları ile donatılmıştır ve tüm kesme işlemi tamamen dijital olarak kontrol edilebilir. Çalışma sürecinde, sadece NC programını değiştirerek, hem iki boyutlu hem de üç boyutlu kesimi gerçekleştirebilen farklı şekillerdeki parçaların kesilmesine uygulanabilir.

Avantaj 2 - hızlı.

1200W lazer kesim 2mm kalınlığında düşük karbonlu çelik levha, 600cm/dk'ya kadar kesme hızı. 5mm kalınlığındaki polipropilen reçine levhanın kesme hızı 1200cm/dak'ya ulaşabilir. Lazer kesim sırasında malzemeyi sıkıştırmaya ve sabitlemeye gerek yoktur.

Avantaj 3 - iyi kesim kalitesi.

1: Lazer kesim yarığı ince ve dardır, yarığın her iki tarafı da kesim yüzeyine paralel ve diktir ve kesilen parçanın boyutsal doğruluğu ulaşabilir± 0,05 mm.

2： Kesme yüzeyi pürüzsüz ve güzeldir ve yüzey pürüzlülüğü sadece on mikrondur. Hatta lazer kesim son işlem olarak kullanılabilir ve parçalar işlenmeden doğrudan kullanılabilir.

3： Malzeme lazerle kesildikten sonra, ısıdan etkilenen bölgenin genişliği çok küçüktür ve yarığın yakınındaki malzemenin performansı neredeyse etkilenmez ve iş parçası deformasyonu küçüktür, kesme hassasiyeti yüksektir, geometri şekli yarık iyidir ve yarığın enine kesit şekli nispeten düzgündür. Normal dikdörtgen. Lazer kesim, oksiasetilen kesim ve plazma kesim yöntemlerinin karşılaştırılması Tablo 1'de gösterilmiştir. Kesim malzemesi 6,2 mm kalınlığında düşük karbonlu çelik levhadır.

Avantaj IV - temassız kesim.

Lazer kesim sırasında torç ile iş parçası arasında doğrudan temas yoktur ve takım aşınması yoktur. Farklı şekillere sahip parçaları işlemek için "alet"i değiştirmek gerekli değildir, yalnızca lazerin çıkış parametrelerini değiştirmek gerekir. Lazer kesim işlemi düşük gürültüye, küçük titreşime ve küçük kirliliğe sahiptir.

Avantaj 5 - birçok malzeme kesilebilir.

Oksiasetilen kesme ve plazma kesme ile karşılaştırıldığında lazer kesim, metal, metal olmayan, metal matris ve metalik olmayan matris kompozit malzemeler, deri, ahşap ve elyaf vb. dahil olmak üzere birçok malzeme türüne sahiptir.

Lazer kesim makinesinin prensibi - kesme yöntemi.

Özel kesim.

Bu, işlenmiş malzemenin çıkarılmasının esas olarak malzemenin buharlaştırılmasıyla gerçekleştirildiği anlamına gelir.

Buharlaştırma kesme işlemi sırasında, odaklanmış lazer ışınının etkisi altında iş parçası yüzeyinin sıcaklığı hızla buharlaşma sıcaklığına yükselir ve çok sayıda malzeme buharlaşır ve oluşan yüksek basınçlı buhar, süpersonik hızda dışa doğru püskürtülür. Aynı zamanda, lazer etki alanında bir "delik" oluşur ve lazer ışını deliğe birçok kez yansıtılır, böylece malzemenin lazere emilimi hızla artar.

Yüksek hızda yüksek basınçlı buhar enjeksiyonu işleminde yarıktaki eriyik, iş parçası kesilene kadar yarıktan aynı anda üflenir. İçsel buharlaştırma kesimi esas olarak malzemenin buharlaştırılmasıyla gerçekleştirilir, bu nedenle güç yoğunluğu gereksinimi çok yüksektir ve bu genellikle santimetrekare başına 108 watt'tan fazla olmalıdır.

Buharlaştırmalı kesme, bazı düşük tutuşma noktalı malzemeleri (ahşap, karbon ve bazı plastikler gibi) ve refrakter malzemeleri (seramik gibi) lazerle kesmek için yaygın bir yöntemdir. Darbeli lazerle malzemeleri keserken buharlaştırmalı kesme de sıklıkla kullanılır.

II Reaksiyon eritme kesimi

Eriyik kesmede, yardımcı hava akışı sadece kesme dikişindeki erimiş malzemeyi üflemekle kalmaz, aynı zamanda ısıyı değiştirmek için iş parçasıyla reaksiyona girerek kesme işlemine başka bir ısı kaynağı eklemek için bu tür kesmeye reaktif denir. eriterek kesme Genel olarak iş parçası ile reaksiyona girebilen gaz oksijen veya oksijen içeren karışımdır.

İş parçasının yüzey sıcaklığı tutuşma noktası sıcaklığına ulaştığında, lazer kesim kabiliyetini büyük ölçüde artırabilen güçlü bir yanma ekzotermik reaksiyonu meydana gelir. Düşük karbonlu çelik ve paslanmaz çelik için yanma ekzotermik reaksiyonunun sağladığı enerji %60'tır. Titanyum gibi aktif metaller için yanma ile sağlanan enerji yaklaşık %90'dır.

Bu nedenle, lazerle buharlaştırmalı kesme ve genel eriterek kesmeyle karşılaştırıldığında, reaktif eritmeyle kesme, daha az lazer güç yoğunluğu gerektirir; bu, buharlaştırmayla kesmenin yalnızca 1/20'si ve eriterek kesmenin 1/2'si kadardır. Ancak reaktif eritme ve kesmede içten yanma reaksiyonu, malzeme yüzeyinde iş parçasının performansını etkileyecek bazı kimyasal değişikliklere neden olacaktır.

Ⅲ Eritme kesme

Lazer kesim işleminde, lazer ışını ile eş eksenli bir yardımcı üfleme sistemi eklenirse, kesme işleminde erimiş maddelerin uzaklaştırılması yalnızca malzemenin buharlaşmasına bağlı değildir, esas olarak yüksek üfleme etkisine bağlıdır. - Erimiş maddeleri sürekli olarak kesme dikişinden uzağa üflemek için hızlı yardımcı hava akışı, böyle bir kesme işlemine eriterek kesme denir.

Eritme ve kesme sürecinde, iş parçası sıcaklığının artık buharlaşma sıcaklığının üzerinde ısıtılmasına gerek yoktur, bu nedenle gerekli lazer güç yoğunluğu büyük ölçüde azaltılabilir. Malzeme eritme ve buharlaştırma gizli ısı oranına göre, eritme ve kesme için gereken lazer gücü buharlaştırma kesme yönteminin sadece 1/10'u kadardır.

Ⅳ Lazer kazıma

Bu yöntem esas olarak şunlar için kullanılır: yarı iletken malzemeler; Yarı iletken malzeme iş parçasının yüzeyine sığ bir oluk çizmek için yüksek güç yoğunluğuna sahip bir lazer ışını kullanılır. Bu oluk, yarı iletken malzemenin bağlama kuvvetini zayıflattığı için mekanik veya vibrasyon yöntemleriyle kırılabilir. Lazer kazıma kalitesi, yüzey birikintisinin boyutu ve ısıdan etkilenen bölge ile ölçülür.

Ⅴ Soğuk kesim

Son yıllarda ultraviyole bandında yüksek güçlü excimer lazerlerin ortaya çıkması ile önerilen yeni bir işleme yöntemidir. Temel ilkesi: ultraviyole fotonların enerjisi, birçok organik maddenin bağlanma enerjisine benzer. Bu tür yüksek enerjili fotonları kullanarak organik maddelerin bağlayıcı bağını vurun ve kırın. Kesme amacına ulaşmak için. Bu yeni teknolojinin, özellikle elektronik endüstrisinde geniş uygulama beklentileri vardır.

Ⅵ Termal stres kesme

Lazer ışınının ısıtılması altında kırılgan malzemeler, yüzeylerinde lazerle ısıtılan gerilim noktalarında temiz ve hızlı bir şekilde kırılmaya neden olabilecek büyük gerilim oluşturmaya eğilimlidir. Bu tür kesme işlemine lazer termal stresli kesim denir. Termal stresle kesmenin mekanizması, lazer ışınının, belirgin bir sıcaklık gradyanı oluşturmak için belirli bir kırılgan malzeme alanını ısıtmasıdır.

Genleşme, iş parçasının yüzey sıcaklığı yüksek olduğunda gerçekleşirken, iş parçasının iç tabakasının daha düşük sıcaklığı genleşmeyi engelleyerek iş parçasının yüzeyinde çekme gerilmesine ve iç tabakada radyal ekstrüzyon gerilmesine neden olur. Bu iki gerilim, iş parçasının kendisinin kırılma sınırı gücünü aştığında. İş parçasında çatlaklar oluşacaktır. İş parçasının çatlak boyunca kırılmasını sağlayın. Termal gerilim kesme hızı m/s'dir. Bu kesme yöntemi cam, seramik ve diğer malzemeleri kesmek için uygundur.

Özet: Lazer kesim makinesi, malzeme yüzeyini eritmek veya buharlaştırmak için lazer özelliklerini ve enerjiyi yoğunlaştırmak için odaklanan lensi kullanan bir kesme teknolojisidir. İyi kesme kalitesi, hızlı hız, çoklu kesme malzemeleri, yüksek verimlilik vb. avantajları elde edebilir.