Tarkista laserleikkauskoneen periaate ja edut

Laserleikkauskonetta käytetään laajalti opetus-, sotilas- ja teollisuusaloilla korkean leikkauslaadun ja korkean leikkaustehokkuuden vuoksi. Laserleikkauskone voi leikata metallia ja ei-metallia, ja Hanin superenergia laserleikkauskonetta käytetään pääasiassa metallimateriaalien leikkaamiseen, joten mikä on laserleikkauskoneen periaate?

Laserleikkauskoneen periaate - johdanto

Laserleikkauskonetekniikka käyttää energiaa, joka vapautuu, kun lasersäde osuu metallilevyn pintaan. Metallilevy sulaa ja kuona puhalletaan pois kaasun vaikutuksesta. Koska laserteho on niin keskittynyt, vain pieni määrä lämpöä siirtyy metallilevyn muihin osiin, mikä johtaa vain vähän tai ei ollenkaan muodonmuutoksia. Monimutkaiset muotoiset aihiot voidaan leikata erittäin tarkasti laserilla, eivätkä leikatut aihiot tarvitse jatkokäsittelyä.

Laserlähde käyttää yleensä hiilidioksidilasersädettä, jonka teho on 500-5000 wattia. Tämä tehotaso on alhaisempi kuin monien kotitalouksien sähkölämmittimien vaatimukset. Lasersäde kohdistetaan pienelle alueelle linssin ja heijastimen kautta. Korkea energiapitoisuus saa aikaan nopean paikallisen kuumenemisen metallilevyn sulattamiseksi.

Alle 16 mm ruostumaton teräs voidaan leikata laserleikkauslaitteilla ja 8-10 mm paksuinen ruostumaton teräs voidaan leikata lisäämällä happea lasersäteeseen, mutta happileikkauksen jälkeen leikkauspintaan muodostuu ohut oksidikalvo. Leikkauksen maksimipaksuus voidaan kasvattaa 16 mm:iin, mutta leikkausosien mittavirhe on suuri.

Korkean teknologian laserteknologiana se on perustamisestaan ​​lähtien kehittänyt lasertuotteita, jotka soveltuvat eri teollisuudenaloille erilaisiin sosiaalisiin tarpeisiin, kuten lasertulostimet, laserkauneuskoneet, lasermerkintäkoneet CNC-laserleikkauskoneet, laserleikkauskoneet ja muut tuotteet . Kotimaisen laserteollisuuden myöhäisen käynnistymisen vuoksi se on jäänyt jälkeen muutamista kehittyneistä maista teknologian tutkimuksessa ja kehityksessä. Tällä hetkellä kotimaiset lasertuotteiden valmistajat tuottavat lasertuotteita. Joitakin keskeisiä varaosia, kuten laserputkia, käyttömoottoreita, galvanometrejä ja tarkennuslinssejä, tuodaan edelleen maahan. Tämä on johtanut kustannusten nousuun ja lisännyt kuluttajien taakkaa.

Viime vuosina kotimaisen lasertekniikan kehityksen myötä koko koneen ja joidenkin osien T&K ja tuotanto ovat vähitellen siirtyneet lähemmäksi ulkomaisia ​​edistyksellisiä tuotteita. Joiltain osin se on jopa parempi kuin ulkomaiset tuotteet. Jaegerin etujen lisäksi se hallitsee edelleen kotimarkkinoita. Kuitenkin tarkan käsittelyn ja laitteiden, vakauden ja kestävyyden suhteen ulkomaisilla kehittyneillä tuotteilla on edelleen ehdottomia etuja.

Laserleikkauskoneen periaate - periaate.

Laserleikkauskoneessa päätyö on laserputki, joten meidän on ymmärrettävä laserputki.

Me kaikki tiedämme laserputkien merkityksen laserlaitteissa. Käytetään yleisimpiä laserputkia arvioinnissa. CO2 laserputki.

Laserputken koostumus on valmistettu kovasta lasista, joten se on hauras ja hauras materiaali. CO2-laserputken ymmärtämiseksi meidän on ensin ymmärrettävä laserputken rakenne. Tällaisissa hiilidioksidilasereissa käytetään kerrostettua holkkirakennetta ja sisin kerros on purkausputki. CO2-laserpurkausputken halkaisija on kuitenkin paksumpi kuin itse laserputki. Purkausputken paksuus on verrannollinen valopisteen koon aiheuttamaan diffraktioreaktioon, ja purkausputken pituus on myös suhteessa purkausputken lähtötehoon. Näytteen mittakaava.

Laserleikkauskoneen käytön aikana laserputki tuottaa suuren määrän lämpöä, mikä vaikuttaa leikkauskoneen normaaliin toimintaan. Siksi tarvitaan vesijäähdytin erityisellä alueella laserputken jäähdyttämiseksi, jotta laserleikkauskone voi toimia normaalisti vakiolämpötilassa. 200 W laserilla voidaan käyttää CW-6200:ta, ja jäähdytysteho on 5,5 kW. 650 W laser käyttää CW-7800:ta, ja jäähdytysteho voi olla 23 kW.

Laserleikkauskoneen periaate - leikkausominaisuudet.

Laserleikkauksen edut:.

Etu 1 - korkea hyötysuhde.

Laserin siirto-ominaisuuksien vuoksi laserleikkauskone on yleensä varustettu useilla numeerisilla ohjaustyöpöydillä, ja koko leikkausprosessi voidaan ohjata täysin digitaalisesti. Käyttöprosessissa vain NC-ohjelmaa muuttamalla sitä voidaan soveltaa erimuotoisten osien leikkaamiseen, joka voi toteuttaa sekä kaksiulotteisen leikkauksen että kolmiulotteisen leikkauksen.

Etu 2 - nopea.

1200W laserleikkaus 2mm paksu vähähiilinen teräslevy, leikkausnopeus jopa 600cm/min. 5 mm paksun polypropeenihartsilevyn leikkausnopeus voi olla 1200 cm/min. Materiaalia ei tarvitse puristaa ja kiinnittää laserleikkauksen aikana.

Etu 3 - hyvä leikkauslaatu.

1: Laserleikkausrako on ohut ja kapea, raon molemmat puolet ovat yhdensuuntaisia ​​ja kohtisuorassa leikkauspintaan nähden, ja leikatun osan mittatarkkuus voi saavuttaa± 0,05 mm.

2： Leikkauspinta on sileä ja kaunis, ja pinnan karheus on vain kymmeniä mikroneja. Myös laserleikkausta voidaan käyttää viimeisenä prosessina, ja osia voidaan käyttää suoraan ilman käsittelyä.

3： Sen jälkeen kun materiaali on leikattu laserilla, lämmön vaikutuksen alaisen vyöhykkeen leveys on hyvin pieni, ja materiaalin suorituskyky raon lähellä ei vaikuta lähes ennallaan, ja työkappaleen muodonmuutos on pieni, leikkaustarkkuus on korkea, geometrian muoto rako on hyvä, ja raon poikkileikkauksen muoto on suhteellisen tasainen. Säännöllinen suorakulmio. Laserleikkaus-, oksiasetyleenileikkaus- ja plasmaleikkausmenetelmien vertailu on esitetty taulukossa 1. Leikkausmateriaali on 6,2 mm paksu vähähiilinen teräslevy.

Advantage IV - kosketukseton leikkaus.

Laserleikkauksen aikana hitsauspolttimen ja työkappaleen välillä ei ole suoraa kosketusta, eikä työkalu kuluu. Erimuotoisten osien käsittelyyn ei tarvitse muuttaa "työkalua", vaan ainoastaan ​​laserin lähtöparametreja. Laserleikkausprosessissa on alhainen melu, pieni tärinä ja pieni saaste.

Etu 5 - monia materiaaleja voidaan leikata.

Verrattuna oksiasetyleenileikkaukseen ja plasmaleikkaukseen laserleikkauksessa on monenlaisia ​​materiaaleja, mukaan lukien metalli, ei-metalli, metallimatriisi ja ei-metallinen matriisikomposiittimateriaalit, nahka, puu ja kuitu jne.

Laserleikkauskoneen periaate - leikkausmenetelmä.

Mukautettu leikkaus.

Tämä tarkoittaa, että käsitellyn materiaalin poisto tapahtuu pääasiassa haihduttamalla materiaali.

Höyrystysleikkausprosessin aikana työkappaleen pinnan lämpötila nousee nopeasti höyrystymislämpötilaan fokusoidun lasersäteen vaikutuksesta, ja suuri määrä materiaaleja höyrystyy ja muodostunut korkeapaineinen höyry suihkutetaan ulospäin yliääninopeudella. Samalla laserin toiminta-alueelle muodostuu "reikä" ja lasersäde heijastuu reikään monta kertaa, jolloin materiaalin absorptio laseriin kasvaa nopeasti.

Korkeapaineisessa höyryruiskutusprosessissa suurella nopeudella raossa oleva sula puhalletaan samalla pois raosta, kunnes työkappale leikataan pois. Sisäinen höyrystysleikkaus suoritetaan pääasiassa höyrystämällä materiaalia, joten tehotiheyden vaatimus on erittäin korkea, jonka tulisi yleensä olla yli 108 wattia neliösenttimetriä kohti.

Höyrystysleikkaus on yleinen menetelmä joidenkin matalan syttymispisteen materiaalien (kuten puu, hiili ja jotkut muovit) ja tulenkestäviä materiaaleja (kuten keramiikka) laserleikkaukseen. Höyrystysleikkausta käytetään usein myös leikattaessa materiaaleja pulssilasereilla.

II Reaktiosulatusleikkaus

Jos sulaleikkauksessa apuilmavirta puhaltaa pois sulan materiaalin leikkaussaumassa, vaan se voi myös reagoida työkappaleen kanssa muuttaakseen lämpöä, jotta leikkausprosessiin lisätään toinen lämmönlähde, tällaista leikkausta kutsutaan reaktiiviseksi. sulaleikkaus. Yleensä kaasu, joka voi reagoida työkappaleen kanssa, on happea tai happea sisältävää seosta.

Kun työkappaleen pintalämpötila saavuttaa syttymispisteen lämpötilan, tapahtuu voimakas eksoterminen palamisreaktio, mikä voi parantaa huomattavasti laserleikkauksen kykyä. Vähähiiliselle teräkselle ja ruostumattomalle teräkselle palamisen eksotermisen reaktion tuottama energia on 60 %. Aktiivisille metalleille, kuten titaanille, palamisen tuottama energia on noin 90 %.

Siksi reaktiivinen sulatusleikkaus vaatii laserhöyrystysleikkaukseen ja yleiseen sulatusleikkaukseen verrattuna vähemmän lasertehon tiheyttä, joka on vain 1/20 höyrystysleikkauksen ja 1/2 sulatusleikkauksen tehotiheydestä. Kuitenkin reaktiivisessa sulatuksessa ja leikkaamisessa sisäinen palamisreaktio aiheuttaa joitain kemiallisia muutoksia materiaalin pintaan, mikä vaikuttaa työkappaleen suorituskykyyn.

Ⅲ Sulattava leikkaus

Jos laserleikkausprosessiin lisätään apupuhallusjärjestelmä, joka on koaksiaalinen lasersäteen kanssa, sulan aineen poisto leikkausprosessissa ei riipu pelkästään materiaalin höyrystymisestä, vaan riippuu pääasiassa korkean puhallusvaikutuksesta. -nopeus apuilmavirta puhaltaa jatkuvasti sulaa ainetta pois leikkaussaumasta, tällaista leikkausprosessia kutsutaan sulatusleikkaukseksi.

Sulatus- ja leikkausprosessissa työkappaleen lämpötilaa ei enää tarvitse lämmittää höyrystymislämpötilan yläpuolelle, joten vaadittua lasertehon tiheyttä voidaan vähentää huomattavasti. Materiaalin sulamisen ja höyrystymisen piilevän lämpösuhteen mukaan sulatukseen ja leikkaamiseen tarvittava laserteho on vain 1/10 höyrystysleikkausmenetelmän tehosta.

Ⅳ Laserkirjoitus

Tätä menetelmää käytetään pääasiassa: puolijohdemateriaalit; Suuren tehotiheyden omaavaa lasersädettä käytetään piirtämään matala ura puolijohdemateriaalin työkappaleen pintaan. Koska tämä ura heikentää puolijohdemateriaalin sitomisvoimaa, se voidaan rikkoa mekaanisilla tai tärinämenetelmillä. Laserkirjoituksen laatu mitataan pintajätteen koolla ja lämmön vaikutuksesta.

Ⅴ Kylmäleikkaus

Tämä on uusi prosessointimenetelmä, jota on ehdotettu, kun viime vuosina on ilmaantunut suuritehoiset eksimeerilaserit ultraviolettikaistalla. Sen perusperiaate: ultraviolettifotonien energia on samanlainen kuin monien orgaanisten materiaalien sitoutumisenergia. Käytä tällaisia ​​korkeaenergisiä fotoneja osumaan orgaanisten materiaalien sitovaan sidokseen ja katkaisemaan se. Leikkaamisen tavoitteen saavuttamiseksi. Tällä uudella teknologialla on laajat sovellusmahdollisuudet erityisesti elektroniikkateollisuudessa.

Ⅵ Lämpöjännitysleikkaus

Lasersäteen kuumennettaessa hauraat materiaalit ovat alttiita synnyttämään pintaansa suuria jännityksiä, jotka voivat aiheuttaa murtumia laserilla lämmitettyjen jännityspisteiden kautta siististi ja nopeasti. Tällaista leikkausprosessia kutsutaan laserlämpöjännitysleikkaukseksi. Lämpöjännitysleikkauksen mekanismi on se, että lasersäde lämmittää hauraan materiaalin tietyn alueen tuottaakseen ilmeisen lämpötilagradientin.

Laajeneminen tapahtuu, kun työkappaleen pintalämpötila on korkea, kun taas työkappaleen sisäkerroksen alempi lämpötila estää laajenemisen, mikä johtaa vetojännitykseen työkappaleen pinnassa ja säteittäiseen puristusjännitykseen sisäkerroksessa. Kun nämä kaksi jännitystä ylittävät itse työkappaleen murtolujuuden. Työkappaleeseen tulee halkeamia. Tee työkappale murtumaan halkeamaa pitkin. Lämpöjännitysleikkauksen nopeus on m/s. Tämä leikkausmenetelmä soveltuu lasin, keramiikan ja muiden materiaalien leikkaamiseen.

Yhteenveto: Laserleikkauskone on leikkaustekniikka, joka käyttää laserominaisuuksia ja linssin tarkennusta energian keskittämiseen materiaalin pinnan sulattamiseksi tai höyrystämiseksi. Se voi saavuttaa hyvän leikkauslaadun, nopean nopeuden, useiden leikkausmateriaalien, korkean tehokkuuden ja niin edelleen edut.