Lasersko rezanje i druge vrste termičkog rezanja

Što je lasersko rezanje

Korištenjem laserske zrake velike gustoće snage za zračenje materijala koji se reže, tako da se materijal brzo zagrije do temperature isparavanja, isparavanja formiranja rupa, s kretanjem zrake na materijalu, rupe se kontinuirano formiraju u prorezu uske širine (kao što je 0,1 mm ili tako nešto), kako bi se dovršilo rezanje materijala.

Proces laserskog rezanja

Rezanje plamenom

Rezanje plamenom standardni je postupak koji se koristi za rezanje mekog čelika, uz upotrebu kisika kao plina za rezanje. Kisik je pod tlakom do 6 bara i upuhuje se u rez. Tamo zagrijani metal reagira s kisikom: počinje izgaranje i oksidacija. Kemijska reakcija oslobađa veliku količinu energije (do pet puta veću od energije lasera) koja pomaže laserskoj zraci pri rezanju.

Rezanje plinofikacijom

Rezanje rasplinjavanjem isparava materijal, smanjujući utjecaj toplinskih učinaka na okolni materijal. To se može postići upotrebom kontinuiranog CO2 lasera za isparavanje materijala niske-topline, visoke-apsorpcije kao što su tanki plastični filmovi i materijala koji se-ne otapaju kao što su drvo, papir i pjena.
Ultrakratki pulsirajući laseri omogućuju primjenu ove tehnologije na druge materijale. Slobodni elektroni u metalu apsorbiraju laser i dramatično se zagrijavaju. Laserski puls ne reagira s rastaljenim česticama i plazmom, materijal sublimira izravno i nema vremena da se energija prenese na okolni materijal u obliku topline. Pikosekundni impulsi uklanjaju materijal bez vidljivog toplinskog učinka, bez topljenja i bez stvaranja srha.

Rezanje taljenjem

Rezanje taljenjem još je jedan standardni postupak koji se koristi pri rezanju metala. Također se može koristiti za rezanje drugih topljivih materijala kao što je keramika. Kao plin za rezanje koristi se dušik ili argon, a kroz prorez se upuhuje tlak plina od 2-20 bara. Argon i dušik su inertni plinovi, što znači da ne reagiraju s rastaljenim metalom u prorezu, već ga jednostavno otpuhuju prema dnu. U isto vrijeme, inertni plinovi štite rezni rub od oksidacije zraka.

Rezanje komprimiranim zrakom
Komprimirani zrak također se može koristiti za rezanje tankih ploča. Zrak pod tlakom od 5-6 bara dovoljan je za otpuhivanje rastaljenog metala u rezu. Budući da je gotovo 80% zraka dušik, rezanje komprimiranim zrakom je u biti rez topljenjem.

Rezanje-potpomognuto plazmom

Ako su parametri pravilno odabrani, oblak plazme pojavit će se u rezu rezanja taljenjem uz-plazmu. Oblak plazme sastoji se od ionizirane metalne pare i ioniziranog plina za rezanje. Oblak plazme apsorbira energiju CO2 lasera i pretvara je u radni komad tako da se više energije povezuje s radnim komadom i materijal će se brže rastopiti, što rezultira većom brzinom rezanja. Zbog toga se ovaj postupak rezanja naziva i plazma-rezanjem velikom brzinom.
Oblak plazme zapravo je proziran u odnosu na-lasere u čvrstom stanju, tako da se rezanje-potpomognuto taljenjem plazmom može izvesti samo s CO2 laserima.

Karakteristike laserskog rezanja

Lasersko rezanje, u usporedbi s drugim metodama termičkog rezanja, općenito karakterizira velika brzina rezanja i visoka kvaliteta. Konkretno sažeto u sljedećim aspektima.

(1) dobra kvaliteta rezanja: zbog male laserske točke, visoke gustoće energije, brzine rezanja, tako da lasersko rezanje može dobiti bolju kvalitetu rezanja. ① rez laserskog rezanja je fin i uzak, dvije strane proreza su paralelne i okomite na površinu, točnost dimenzija izrezanih dijelova može doseći ± 0,05 mm. ② površina rezanja je čista i lijepa, hrapavost površine je samo nekoliko desetaka mikrona, a čak se i lasersko rezanje može koristiti kao posljednji proces, bez mehaničke obrade, dijelovi se mogu koristiti izravno. (③ materijal nakon laserskog rezanja, širina zone utjecaja topline je vrlo mala, performanse materijala u blizini proreza također su gotovo nepromijenjene, a deformacija obratka je mala, visoka točnost rezanja, geometrija proreza je dobra, oblik poprečnog-presjeka proreza ima pravilniji pravokutni oblik.

(2) visoka učinkovitost rezanja: zbog prijenosnih karakteristika lasera, stroj za lasersko rezanje općenito je opremljen brojnim CNC radnim stanicama, cijeli proces rezanja može se u potpunosti realizirati CNC. Operacija, potrebna je samo promjena CNC programa, može se primijeniti na različite oblike rezanja dijelova, dvo-dimenzionalno rezanje, ali i za postizanje tro-dimenzionalnog rezanja.

(3) brzina rezanja: sa snagom od 1200 W lasersko rezanje ploče od mekog čelika debljine 2 mm, brzina rezanja do 600 cm/min; rezanje ploče od polipropilenske smole debljine 5 mm, brzina rezanja do 1200 cm/min. Materijali u laserskom rezanju ne moraju biti stegnuti i fiksirani, kako za uštedu stezaljki alata, tako i za uštedu dodatnog vremena gornjih i donjih materijala.

(4) bes{1}}kontaktno rezanje: plamenik za lasersko rezanje i obradak bez kontakta, nema trošenja alata. Obrada različitih oblika dijelova, ne treba mijenjati "alat", samo treba promijeniti izlazne parametre lasera. Proces laserskog rezanja je nizak nivo buke, niske vibracije, bez zagađenja.

(5) Rezanje raznih materijala: metalnih matričnih kompozita, kože, drva i vlakana. Ali za različite materijale, zbog vlastitih termofizičkih svojstava i različitih stopa apsorpcije lasera, izvedba