Laserschneiden ist das nahezu fortschrittlichste Schneidverfahren der Welt. Es kann die meisten metallischen und nichtmetallischen Materialien schneiden und kann in vielen Branchen eingesetzt werden. Es hat die Vorteile von Präzisionsfertigung, flexiblem Schneiden, speziell geformter Verarbeitung, einmaligem Formen, hoher Geschwindigkeit, hoher Effizienz und kann viele Probleme lösen, die mit herkömmlichen Methoden nicht gelöst werden können. Dieser Artikel wird mit Ihnen über diese Maschine sprechen.
Laserschneiden ist ein Prozess, bei dem der vom Lasergenerator emittierte Laserstrahl von der Linse fokussiert wird, um im Fokus einen winzigen hochenergetischen Fleck zu bilden, so dass der Fleck auf eine geeignete Position des Materials fokussiert werden kann, von dem absorbiert wird Material, schnell verdampft, geschmolzen, abgetragen oder den Zündpunkt erreicht, und der geschmolzene Abfall wird mit Hochdruck-Hilfsgasen (einschließlich Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff usw.) weggeblasen. Der Laserkopf wird von einem programmierbaren Servomotor angetrieben, und der Schneidkopf bewegt sich entlang einer vorbestimmten Route, wobei sich der Strahl auf dem Material bewegt, um Werkstücke verschiedener Formen zu schneiden.
Licht ist rot, orange, gelb und grün, das von Objekten absorbiert oder reflektiert werden kann; Laser ist auch Licht, das je nach Wellenlänge unterschiedliche Eigenschaften aufweist. Das Verstärkungsmedium des Lasergenerators (dh das Medium, das elektrische Energie in Laser umwandeln kann) bestimmt die Laserwellenlänge, Ausgangsleistung und das Anwendungsgebiet. Das Verstärkungsmedium des Lasers kann in Gas, Flüssigkeit und Feststoff unterteilt werden. Das repräsentative Gas ist CO2-Gaslaser; Die repräsentativen Festkörper umfassen Faserlaser, YAG-Laser, Rubinlaser, Halbleiterlaser usw.; Flüssigkeitslaser verwenden einige Flüssigkeiten (normalerweise organische Lösungsmittel wie Farbstoffe) als Arbeitsmedium, um Laser zu erzeugen und Laser zu emittieren.
Unterschiedliche Schneidobjektmaterialien können unterschiedliche Laserwellenlängen absorbieren, daher müssen geeignete Lasergeneratoren angepasst werden. Derzeit ist der Faserlasergenerator der am weitesten verbreitete in der Automobilindustrie.
Laserschneidverfahren umfassen hauptsächlich Schmelzschneiden, Oxidationsschneiden, Verdampfungsschneiden, geführtes Bruchschneiden usw. Bei der Auswahl von Schneidverfahren sollten ihre Eigenschaften, Plattenmaterialien und manchmal Schnittformen berücksichtigt werden. Laserverdampfungsschneiden erfordert mehr Wärme als Schmelzen und eignet sich zum Schneiden extrem dünner Metallmaterialien und nichtmetallischer Materialien. Das Laseroxidationsschneiden ist mit Hilfe der Reaktionswärme von Sauerstoff und Metall schneller und die Schnittqualität ist relativ schlecht, was für das Schneiden dicker Bleche geeignet ist. Laserschmelzschneiden ist in der Automobil- und Blechindustrie weit verbreitet, da Schutzgas verwendet wird, um Schlackespritzer, glatte Schnittnähte und gute Schnittqualität zu verhindern. Darüber hinaus kann durch Schmelzschneiden und Vergasungsschneiden eine oxidationsfreie Schneidnaht erzielt werden, was für das Schneiden mit besonderen Anforderungen von großer Bedeutung ist.
Der technologische Prozess des Laserschneidens ist relativ einfach. Der Laserschneidpfad und das Parameterprogramm werden im Voraus entsprechend den verschiedenen Produkten eingestellt. Im Allgemeinen werden zuerst Löcher geschnitten, dann werden Kanten geschnitten. Nachdem das erste Stück die Kommissionierung bestanden hat, kann direkt die Schneidfertigung erfolgen. Aber es ist nicht einfach, die besten Qualitätsprodukte zu schneiden. Es hängt eng mit Schneidmaterialien, Lasermodus, Leistung, Schnittgeschwindigkeit, Hilfsgasdruck usw. zusammen.
Der Laser hat im Allgemeinen drei Arbeitsmodi: Dauermodus, Modulationsmodus und Pulsmodus.
Im kontinuierlichen Modus ist die Ausgangsleistung des Lasers konstant, wodurch die Wärme, die in das Blech eintritt, gleichmäßiger wird. Es ist allgemein für schnelles Schneiden geeignet. Einerseits kann dies die Arbeitseffizienz verbessern, andererseits ist es auch notwendig, die durch Wärmekonzentration verursachte bösartige Veränderung der Wärmeeinflusszone zu vermeiden.
Die Laserleistung des Modulationsmodus ist eine Funktion der Schnittgeschwindigkeit. Es kann die in das Blech eintretende Wärme durch Leistungsbegrenzung an jeder Stelle relativ gering halten, um den Brand an der Schnittnahtkante zu verhindern. Aufgrund seiner komplexen Steuerung ist es nicht sehr effizient und kann nur in kurzer Zeit eingesetzt werden.
Obwohl der Impulsmodus in drei Fälle unterteilt werden kann, ist er eigentlich nur der Unterschied in der Stärke und wird oft nach den Eigenschaften von Materialien und der Genauigkeit von Strukturen ausgewählt.
Der Laser arbeitet häufig im Dauerleistungsmodus. Um die beste Schnittqualität zu erzielen, ist es notwendig, die Vorschubgeschwindigkeit für ein bestimmtes Material anzupassen, wie z. B. Beschleunigung, Verzögerung und Verzögerung beim Drehen. Daher reicht es im kontinuierlichen Ausgangsmodus nicht aus, die Leistung zu reduzieren, und die Laserleistung muss durch Ändern des Pulses angepasst werden.
Das für Laserschneidgeräte verwendete Gas umfasst Laserarbeitsgas, Schutzgas und Hilfsgas.
Stickstoff wird im Allgemeinen zum Schneiden von Edelstahl und einigen hochfesten Stählen verwendet, um Oxidationsreaktionen zu verhindern und geschmolzene Materialien abzublasen. Die Reinheit des Stickstoffs muss hoch sein. Für Edelstahl mit einem Durchmesser von mehr als 8 mm wird im Allgemeinen eine Reinheit von 99,999 Prozent gefordert. Sauerstoff eignet sich zum Schneiden von dicken Blechen, Hochgeschwindigkeitsschneiden und Schneiden von extrem dünnen Blechen. Luft eignet sich zum Schneiden von Aluminium, nichtmetallischen und verzinkten Stahlplatten. Bis zu einem gewissen Grad kann es den Oxidfilm reduzieren und Kosten sparen. Im Hinblick auf die Kosten ist der zum Schneiden von Kohlenstoffstahl verwendete Sauerstoff relativ billig, und der zum Schneiden von Kohlenstoffstahl verwendete Stickstoff ist groß. Je dicker der Edelstahl ist, je höher der Stickstoffgehalt und die Reinheit sind, desto höher sind die Kosten. Derzeit liegen die Schnittkosten von hochreinem Stickstoff bei etwa 35-40CNY/h, was höher ist als die von Sauerstoff, etwa 10-15CNY/h.
Die Höchstgeschwindigkeit beim Laserschneiden kann 40 m/min erreichen, und die tatsächliche Bearbeitung beträgt normalerweise nur 1/3 - 1/2 der Höchstgeschwindigkeit. Denn je höher die Geschwindigkeit, desto geringer ist die dynamische Genauigkeit des Servomechanismus, was sich direkt auf die Schnittqualität auswirkt. Beim Schneiden von runden Löchern gilt: Je höher die Schnittgeschwindigkeit, desto kleiner der Lochdurchmesser und desto schlechter die Rundheit. Die maximale Schnittgeschwindigkeit kann nur zur Effizienzsteigerung bei langen geraden Schnitten verwendet werden. Im eigentlichen Schneidprozess ist es notwendig, die Laserleistung, den Luftdruck und andere relevante Parameter anzupassen, um die für das Produkt geeignete optimale Schneidgeschwindigkeit entsprechend dem Material, der Dicke und den relevanten technischen Anforderungen des Produkts zu erreichen.
Entsprechend den unterschiedlichen Produktanforderungen ist es notwendig, die Parameter unter verschiedenen Arbeitsbedingungen kontinuierlich anzupassen, um die besten Prozessparameter zu erreichen. Die nominelle Positioniergenauigkeit, die durch Laserschneiden erreicht werden kann, beträgt {{0}},08 mm, und die wiederholte Positioniergenauigkeit beträgt 0,03 mm. Tatsächlich ist die erreichbare Mindesttoleranz: Öffnung ± 0,05 mm, Lochposition ± 0,2 mm.
Unterschiedliche Materialien und unterschiedliche Dicken erfordern unterschiedliche Schmelzenergien, und auch die erforderliche Laserausgangsleistung ist unterschiedlich. Während der Produktion ist es notwendig, die Produktionsgeschwindigkeit und -qualität auszugleichen, die geeignete Ausgangsleistung und Schneidgeschwindigkeit auszuwählen und einzustellen, sicherzustellen, dass im Schneidbereich die richtige Energie vorhanden ist und die Materialien effektiv geschmolzen und rechtzeitig weggeblasen werden können.
Der Wirkungsgrad des Lasers zur Umwandlung elektrischer Energie in Laserenergie beträgt etwa 30 bis 35 Prozent, die Ausgangsleistung beträgt 1500 W und die Eingangsleistung etwa 4285 W bis 5000 W. Die reale Eingangsleistungsaufnahme ist weitaus größer als die Nennausgangsleistung. Außerdem werden nach dem Energieerhaltungsprinzip andere Energien zur Emission in Wärmeenergie umgewandelt, sodass der Laser zur Kühlung mit einem Chiller ausgestattet werden muss.
Über HGTECH: HGTECH ist der Pionier und Marktführer für industrielle Laseranwendungen in China und der maßgebliche Anbieter von globalen Laserbearbeitungslösungen. Wir haben intelligente Lasergeräte, Mess- und Automatisierungsproduktionslinien sowie den Bau intelligenter Fabriken umfassend zusammengestellt, um Gesamtlösungen für die intelligente Fertigung bereitzustellen.
