Aký je proces laserového rezania kovu?

Laserové rezanieje presná a efektívna metóda používaná na rezanie kovov a iných materiálov pomocou vysokovýkonného lasera. Tento proces je široko používaný v rôznych priemyselných odvetviach, vrátane výroby, automobilového priemyslu, letectva a kovoobrábania, vďaka svojej presnosti, rýchlosti a schopnosti vytvárať zložité návrhy. V tejto príručke rozoberieme, ako funguje laserové rezanie, kľúčové komponenty a typy laserového rezania.

1. Čo je rezanie laserom?

Laserové rezanie je proces, ktorý využíva sústredený lúč svetla (laser) na rezanie alebo gravírovanie materiálov, ako sú kovy, plasty a drevo. Laserový lúč roztaví, spáli alebo odparí materiál a zanechá za sebou čistý, vysokokvalitný rez s minimálnym odpadom.

2. Kľúčové komponenty rezania laserom

- Zdroj lasera: Laserový lúč pochádza z laserového generátora (CO2, vláknové alebo Nd:YAG lasery sa bežne používajú na rezanie kovov). Laser je zosilnený a nasmerovaný na rezaný materiál.

- Zaostrovacia šošovka: Šošovka alebo séria šošoviek zaostruje laserový lúč na malý bod, čím zvyšuje jeho intenzitu v mieste kontaktu s materiálom.

- Rezacia hlava: Rezacia hlava smeruje laserový lúč na materiál. Pohybuje sa po naprogramovanej dráhe riadenej CNC (Computer Numerical Control) alebo inými navádzacími systémami.

- Pomocný plyn: Plyn, ako je kyslík, dusík alebo vzduch, je často vháňaný cez dýzu, aby pomohol pri procese rezania, pomáhal odstraňovať roztavený materiál a zlepšoval kvalitu rezu.

- Lôžko materiálu: Kov je umiestnený na stabilnom lôžku alebo stole, ktorý podopiera materiál počas procesu rezania.

3. Proces rezania laserom

Proces rezania laserom možno rozdeliť do nasledujúcich krokov:

Krok 1: Návrh a programovanie

- Návrh CAD: Prvým krokom je vytvorenie návrhu dielu alebo komponentu, ktorý je potrebné vyrezať. To sa vykonáva pomocou softvéru CAD (Computer-Aided Design). Návrh sa prevedie do formátu čitateľného laserovým rezacím strojom, zvyčajne do vektorového súboru.

- CNC programovanie: Návrh sa nahrá do CNC systému, ktorý riadi laserový rezací stroj. Prevádza dizajn do pokynov na rezanie, ktoré vedie laser k tomu, ako a kde rezať.

Krok 2: Príprava materiálu

- Kovový plech alebo materiál, ktorý sa má rezať, sa položí na lôžko stroja. Bežné kovy používané pri rezaní laserom zahŕňajú oceľ, nehrdzavejúcu oceľ, hliník, mosadz a meď.

Krok 3: Rezanie laserom

- Generovanie lúča: Laserový zdroj generuje vysokoenergetický lúč svetla, ktorý je potom zaostrený cez šošovky, aby sa vytvoril intenzívny tepelný bod.

- Zahrievanie materiálu: Keď zaostrený laserový lúč zasiahne kov, energia sa absorbuje, čo spôsobí, že sa materiál rýchlo zahreje a topí, horí alebo vyparuje.

- Pomocný plyn: Pomocný plyn (ako kyslík alebo dusík) je nasmerovaný do oblasti rezu cez trysku. Pomáha odstraňovať roztavený kov a nečistoty, ako aj ochladzovať materiál a zlepšuje rýchlosť a presnosť rezu.

 - Kyslík sa často používa na rezanie mäkkej ocele, pretože reaguje s kovom za vzniku tepla a urýchľuje proces rezania.

 - Dusík sa používa pre materiály, ako je nehrdzavejúca oceľ, aby sa zabránilo oxidácii a zabezpečil sa čistý okraj.

- Laserový pohyb: CNC riadená laserová rezacia hlava sa pohybuje po naprogramovanej dráhe podľa návrhu. Rýchlosť, výkon a ohnisko lasera sa nastavujú na základe materiálu a hrúbky rezaného kovu.

Krok 4: Chladenie a konečná úprava

- Keď laser prerezáva materiál, roztavený alebo odparený kov je odfúknutý pomocným plynom a zanecháva čistý a hladký rez.

- Po dokončení rezu môžu byť okraje vyhladené alebo odhrotované, v závislosti od požadovanej povrchovej úpravy.

- Akýkoľvek zvyškový kovový šrot alebo odpadový materiál je vďaka presnosti lasera minimálny.

4. Typy laserového rezania kovov

Existuje niekoľko metód rezania laserom v závislosti od materiálu a aplikácie:

A. Rezanie odparovaním

- Laserový lúč zahrieva materiál na bod varu, čo spôsobuje jeho vyparovanie. Táto metóda je vhodná pre materiály ako drevo alebo plasty, ale dá sa použiť aj na tenké kovy.

B. Rezanie tavením a vyfukovaním (tavné rezanie)

- Materiál sa zahrieva, kým sa neroztopí, a vysokotlakový plyn (často dusík) vyfúkne roztavený kov z rezu. Táto metóda je bežná pre rezanie kovov, ako je nehrdzavejúca oceľ a hliník.

C. Reaktívne rezanie (rezanie plameňom)

- Tiež známy ako laserové rezanie s pomocou kyslíka, táto metóda je podobná rezaniu kyslíkom. Kyslík je vháňaný do oblasti rezu a kov reaguje s kyslíkom, vytvára dodatočné teplo a urýchľuje proces rezania. Toto sa často používa na rezanie hrubej ocele.

D. Praskanie pri tepelnom namáhaní

- Niektoré krehké materiály, ako je sklo, je možné rezať riadeným tepelným namáhaním. Laser vyvoláva lokálne zahrievanie a ako sa materiál ochladzuje, praská pozdĺž dráhy rezu.

5. Výhody laserového rezania kovov

- Vysoká presnosť: Laserové rezanie môže produkovať extrémne presné rezy s úzkymi toleranciami, vďaka čomu je ideálne pre zložité návrhy.

- Čisté rezy: Laser vytvára hladké a čisté okraje, čím často eliminuje potrebu sekundárnej povrchovej úpravy.

- Všestranné: Laserové rezanie pracuje na širokej škále kovov a hrúbok, od tenkých plechov až po hrubšie plechy.

- Znížený odpad: Rezanie laserom je vysoko efektívne, čím sa znižuje množstvo odpadu v porovnaní s inými metódami rezania.

- Rýchlosť: Ponúka vyššiu rýchlosť rezania, najmä pri rezaní tenších kovov, v porovnaní s tradičnými metódami, ako je mechanické rezanie.

6. Aplikácie laserového rezania kovov

Laserové rezanie sa používa v rôznych priemyselných odvetviach, vrátane:

- Automobilový priemysel: Na rezanie kovových častí, ako sú súčasti podvozku a časti motora.

- Letectvo: Vytváranie presných komponentov pre lietadlá a kozmické lode.

- Výroba: Pre zákazkovú kovovýrobu vrátane konzol, krytov a plechových dielov.

- Výroba šperkov: Pre detailné kovové vzory a vzory.

- Konštrukcia: Rezanie oceľových nosníkov, panelov a obkladov.

Záver

Laserové rezanie kovu je vysoko efektívny a presný proces, ktorý poskytuje vynikajúcu presnosť, rýchlosť a flexibilitu v celom rade priemyselných odvetví. Či už režete tenké plechy alebo hrubé oceľové plechy, správna metóda a zariadenie na rezanie laserom môžu výrazne zvýšiť produktivitu a znížiť plytvanie materiálom. Pochopenie procesu zaisťuje lepšiu kontrolu kvality a pomáha pri výbere najvhodnejšieho typu rezania laserom pre špecifické potreby spracovania kovov.

Dongguan Fu Cheng Xin Communication Technology Co., Ltd. sa zaviazala k vývoju, výrobe, montáži, ODM dodávateľom hardvéru na jednom mieste. Vitajte a požiadajte nás na Lei.wang@dgfcd.com.cn.