EN
Технологија иза индустријског ласерског сечења
A ласерски резач генерише фокусиран зрак појачаног светлости обично из извора ласера од влакана у модерним индустријским системима који концентрише енергију у пречник тачке од 50100 микрона. На овој фокусној тачки, густина снаге достиже приближно 110 MW/cm2, довољно да се метал топли или испарава у микросекундама контакта зрака. Процес сечења користи помоћни гас кисеоник за благи челик да би се покренула егзотермична реакција која удвостручује ефикасну брзину сечења, или азот за нерђајући челик и алуминијум да би се избацио растан материјал без оксидације.
Изворци ласера од влакана су заменили ласере ЦО2 у већини индустријских апликација за сечење јер претварају око 3040% улазне електричне енергије у ласерски излаз, у поређењу са 1015% за изворе ЦО2. Виша ефикасност смањује потрошњу електричне енергије и елиминише мешавину ласерских гасова хелијум, азот, ЦО2 који су потребни системи ЦО2 за производњу зрака. Услуге одржавања се мењају од управљања гасом и усклађивања огледала на повремену замену диодних модула, обично након 50.000-100.000 радног сата.
Произвођач грађевинске опреме који производи компоненте за валаче је модернизовао од ЦО2 на ласер са влаконским влаконцем након што је прорачунао да би већа брзина резања извора влакана на 610 мм лаком челику приближно 4060% брже Ускривање пуњења гаса ласером је уштедило 12.000 долара годишње у трошковима потрошње.
Спектар материјалних способности
Успех резања гвожђа
Фибра ласерски резач Радећи на 13кВ, сече благи челик дебљине до 1216 мм са гасом који помаже кисеоником, стварајући чисту, квадратну ивицу погодну за заваривање без секундарне припреме. Кисељ reagates са топљеним челиком у егзотермичкој реакцији која доприноси око 60% енергије резања, ефикасно удвостручавајући брзину резања у поређењу са резањем помогнутим азотом на истој нивоу снаге.
Резање нерђајућег челика користи азотни помоћни гас како би се спречило оксидацију на ивици резања, одржавајући пасивни слој хром оксида који пружа отпорност на корозију. Азотско сечење нерђајућег челика на 3кВ обично постиже чисте сечења кроз дебљину од 810 мм са светлом и без оксида истуком која не захтева очишћење након сечења.
Способност резања дебљине угљенског челика се скоро линеарно скалише са ласерском снагом до око 6кВ, након чега се однос срамља јер помоћни гас не може ефикасно избацити растопљен материјал из све дебљих реза. Практична максимална дебљина за ласерско сечење влакана угљенског челика у условима производње је око 2530 мм при 1215 кВт.
Узимање у обзир нежелених метала
Алуминијум представља два изазова: висока топлотна проводност брзо проводи топлоту далеко од зоне резања, а висока рефлективност на таласним дужинама ласера од влакана (приближно 1070nm) може рефлектовати енергију зрака у оптички систем. Савремени ласери са влаконским зрацима имају заштиту од ретро рефлекције која прати рефлектовану енергију и аутоматски смањује снагу или прекида зрак.
Резање бакра и басног на таласним дужинама ласера од влакана је практично на системима са квалитетом зрака оптимизованим за рефлективне материјале. Кључни параметар је производ параметара зрака (БПП) мера фокусибилности са нижим вредностима БПП-а који постижу густину снаге потребну за превазилажење топлотне проводности бакра. Бакар до 46 мм може се резати на 3кВт на системима са БПП-ом испод 2 мм·мрад.
Параметри квалитета сечења
Ширина и прецизност димензија
Кёрф ширина материјала који се уклања ласерским зраком обично мери 0,150,5 мм у зависности од дебелине материјала, ласерске снаге и фокусне позиције. Ширина резе одређује минималну величину унутрашњег елемента: руп који је уско 1,5 пута шири од ширине резе не може бити сечен јер греда уклања материјал са обе стране, конвергирајући у један рез уместо две паралелне ивице.
Димензионална тачност на модерним ласерским машинама за резање влакана достиже ± 0.050.1 мм за танке материјале (13 мм) и ± 0.10.3 мм за дебљи материјали (612 мм). Термичко искривљење ширење и сужавање листова током сечења постаје доминантно ограничење прецизности изнад дебелине од око 10 мм, јер се зона која је погођена топлотом протеже даље од ивице сечења.
Квалитет и секундарне операције
Ласерски резане ивице на блаком челину са гасом који помаже кисеоник имају танки слој оксида који се мора уклонити пре бојања или прашковог премаза. Облици од нержавећег челика и алуминијума са азотним резом су спремни за боју без чишћења. Оштрина резане ивице (Rz) обично мери 1030μм на правилно оптимизованим параметрима, упоредивим са обрађеном површином која захтева минималну припрему пре заваривања.
Зона погођена топлотом (HAZ) регион у коме се својства материјала мењају због топлоте за сечење протеже се 0,10,3 мм од ивице сечења на танким материјалима и 0,30,8 мм на дебљим секцијама. Уско ХАЗ минимизира топлотну обраду након сечења коју би дебелије секције могле захтевати након плазменог сечења, где се ХАЗ може проширити 24 мм.
Често постављана питања
Коју дебљину меког челика може да обради ласерски резач са 3кВт?
Ласер са 3кВт влакна сече благи челик до 1216мм са гасом који помаже кисеоник и 68мм са азотом за ивице без оксида. Брзина сечења се експоненцијално смањује са дебљином 16 мм сечења на око 0,60,8 м/мин у поређењу са 34 м/мин за 3 мм материјал.
Како се ласер са влаконцем упоређује са ласером са CO2 за индустријско сечење?
Ласери од влакана нуде 23× већу електричну ефикасност (3040% против 1015%), брже сечење танких до средњих материјала, елиминисање потрошљивих материјала ласерског гаса и мање одржавање. Ласери СО2 задржавају предност квалитета на материјалима дебелине изнад 15 мм због различитих карактеристика апсорпције зрака.
Који помоћни гас је најбољи за ласерско сечење нерђајућег челика?
Азот са чистошћу од 99,95% + производи светле и без оксида ивице на нерђајућем челину без очишћења после сечења. Кисеринско сечење је брже, али оставља оксидисану ивицу која се мора уклонити пре заваривања или премаза. Рајман ЦНЦ ласерске резаче подржавају аутоматски избор гаса и контролу притиска за оба гаса.
Да ли ласерски резач влакана може да обрађује рефлективни материјал као што су алуминијум и бакар?
Да, модерни ласери са влаконским ласерима са системима за заштиту од одражавања на задње стране сече алуминијум до 1216 мм (3 кВт) и бакар до 46 мм. Системи са продуктом параметара зрака (БПП) испод 2 мм·мрад постижу већу густину снаге за рефлективне материјале.
Какав је сервис за ласерски резач влакана?
Чишћење или замена заштитног сочива сваких 200-500 сати, линеарно водич масти недељно, месечна промена филтера за помоћ у гасу и годишња замена хладила за хладилник. Изворци ласера од влакана обично не захтевају одржавање за 50.000+ радних сати пре сервиса диодних модула.
Колико су прецизни делови резани ласером у поређењу са обрађеним деловима?
Ласерско сечење постиже прецизност димензија од ±0,050,3 мм (зависи од материјала), довољна за заваривање готових делова без обраде. Истинска толеранција за обраду (± 0.010.02мм) остаје изван ласерске способности делови који захтевају такву прецизност морају бити обрађени после сечења без обзира на метод сечења.