Metallaserskæring: driftsprincipper og fordele

Metallaserskæring er velegnet til skæring af metalplader op til 80 mm tykke samt rør med forskelligt tværsnit. Metallaserskæring fjerner aktivt andre skæremetoder fra markedet, da teknologien udvikler sig hurtigt, og hastigheden af metallaserskæring, de maksimalt mulige skæretykkelser og effektiviteten af metallaserskæremaskiner stiger år for år.

I denne artikel vil vi forklare de grundlæggende driftsprincipper for metallaserskæremaskiner, hvad deres fordele i forhold til andre metalskæringsteknologier er, hvilke metaller der kan skæres, og hvad der kan fremstilles ved hjælp af metallaserskæring, og hvordan forskellige modeller af metallaserskæring maskiner er forskellige.

Driftsprincipper for metallaserskæring

Moderne metallaserskæremaskiner bruger en fiberoptisk laserkilde som emitter. Genereringsprocessen foregår i pumpedioderne ved hjælp af en resonator, og derefter føres laserstrålen gennem en optisk fiber til laserhovedet på metallaserskæremaskinen, hvor en kollimator og en fokuseringslinse er placeret.

Den fokuserede laserstråle har en høj effekttæthed på grund af dens monokromaticitet og sammenhæng.

Monokromaticitet betyder, at spektret af udsendte bølgelængder er så snævert, at laserstrålingens fotoner kan siges at have samme eller tæt på samme bølgelængde.

Kohærens refererer til sammenhængen af en lasers bølgebevægelser. Tidsmæssig kohærens sikrer konsistensen af svingninger på samme punkt i rummet på forskellige tidspunkter, mens rumlig kohærens sikrer, at laserstrålingen er ensrettet, og at diffraktionsgrænsen, altså minimumsværdien af laserstrålepletten, der udsendes af en metallaserskæremaskine. er nået.

Det er takket være dette, at en metallaserskærer er i stand til at fokusere til et punkt på 0,01 mm i diameter med en effekttæthed på 10¹³W eller mere, hvilket tillader laserstrålingen at opvarme metal til et smeltepunkt ved et område, der er 8 gange mindre end en menneskehår på en brøkdel af et sekund.

I pulseret tilstand kan varigheden af hver enkelt puls være så lang som 10‾¹⁵ sekunder.

Metallaserskæring er opdelt i to grundlæggende metoder: fusionsskæring og sublimationsskæring.

Laserskæring af metaller

Laserstrålens høje effekttæthed smelter øjeblikkeligt metallet, mens der tilføres en hjælpegas til skærezonen, som blæser det smeltede materiale væk og kan også afkøle området omkring skærezonen.

Ved lasermetalskæring sker opvarmning lokalt over et lille område omkring anslagspunktet, så materialet ikke overophedes eller deformeres.

Lasersublimationsskæring af metaller

Denne metode er mere almindeligt anvendt i mikroteknik til laserskæring af tynde metaller. Det er meget energikrævende, da der bruges kraftige nanosekundlasere til at fordampe materialet uden deformation. Effektiviteten er 5-8 gange lavere end ved laserfusionsskæring af metaller.

Fordele ved laserskæring frem for andre metalskæringsmetoder

Laserskæring af metal er en af de yngste, men mest avancerede metoder til at skære metalplader og rør. Det har følgende fordele:

Intet affald i form af spåner, metalstøv eller skærehjælpemidler såsom sand ved brug af vandstråleskæring;
Nem og sikker betjening af metallaserskæremaskinen. Intet behov for specielt udstyret rum og beskyttelsesdragter;
Høj præcision laserskæring af metal. Laserdiameter op til 0,01 mm, genpositioneringsnøjagtighed - 0,02 mm;
Materialet er ikke deformeret. Den varmepåvirkede zone er så lille, at når metal laserskæres, når den ikke at varme nok op;
Helt rent snit. Efter laserskæring behøver metallet ikke nogen efterbehandling, der er ingen grater eller slagg på den afskårne overflade, og det færdige produkt går ofte i arbejde uden nogen efterbehandling;
Metallaserskæring af komplekse designs. I modsætning til f.eks. båndsavskæring kan en laser skære konturer af enhver kompleksitet;
Driftshastighed. Wattsan metallaserskæremaskiner når hastigheder på op til 60 m/min, når de laserskærer metaller, især tynde plader. Og tomgangshastigheder på op til 140 m/min;
Service liv. Den forventede levetid for en metallaserskæremaskine er mere end 11 år ;
Computer numerisk kontrol . Maskinens kontrolsystem udfører det meste af metallaserskæringen, og dette sikrer fuldstændig produktkonsistens og reducerer unøjagtigheder og kasseringer til et minimum;
Let at lære. De grundlæggende principper for metallaserskæring og arbejde med en metallaserskæremaskine kan læres på en arbejdsdag.
Maskinens alsidighed. Tiden til at lancere et nyt produkt kan tage minutter; under drift kan produktkonfigurationen ændres af operatøren, så den passer til opgaven.
Ingen forbrugsstoffer . Ved driften af en metallaserskæremaskine er forbrugsmaterialer enten ikke-eksisterende eller af lave omkostninger. Hovedforbruget er materiale og hjælpegasser.

Laserskæring af metaller. Hvilke metaller kan skæres

Laser metal skæremaskine. Alt hvad du ville vide om laserskæring af metaller Metallaserskæring: driftsprincipper og fordele 1

Følgende metaller er velegnede til laserskæring:

kulstofstål,
galvaniseret stål,
legeret stål,
rustfrit stål,
kobber,
messing,
aluminium,
titanium.

Hvis en metallaserskæremaskine er udstyret med en speciel enhed, kan den skære ikke kun metalplader, men også runde og rektangulære rør. Der findes også specialiserede maskiner til laserskæring af metalrør.

Hver type metal kræver en specifik hjælpegas til laserskæring.

Luft eller oxygen bruges til laserskæring af jernholdige metaller. Laserskæring af metal med luft kræver en kompressor, og med denne metode kan man skære relativt små tykkelser op til 3-5 mm. Men med tilstrækkelig laserkildekraft kan den maksimale materialetykkelse være op til 20 mm. Laserskæring af metal med ilt gør skæringen flere gange hurtigere.

Inerte gasser, oftest nitrogen, bruges til følgende opgaver:

til laserskæring af metaller, der har rustfaste egenskaber for at bevare dem;
til laserskæring af metaller med høj varmeledningsevne, kobber og aluminium, for at undgå slaggopbygning;
titanium kræver argon til skæring, fordi efter skæring med andre gasser bliver dette metal porøst og skørt.

Højreflekterende metaller må ikke skæres på en metallaserskæremaskine, medmindre laserkilden er udstyret med et modtændingsbeskyttelsessystem, ellers kan laserstrålen slå tilbage i kilden og beskadige den. Kun IPG-emittere er i øjeblikket beskyttet mod denne type refleksion.

En metal laserskæremaskine er ikke velegnet til at skære træmaterialer . Desuden ville det være en uholdbar løsning, da CO2-maskiner er ideelle til træbaserede materialer, og de er betydeligt billigere end metallaserskæremaskiner.

For flere detaljer om valg af metallaserskæremaskine, kontakt Virmer-ledere: +31208082045 , e-mail: info@virmer.com .

Metal laserskæring applikationer

Metallaserskæring bruges i skibsbygning, fly- og maskinkonstruktion, bilfremstilling, konstruktion, instrumentering, medicinsk og fødevareindustri.

Hvad kan fremstilles ved hjælp af metallaserskæremaskiner?

metalkonstruktioner til konstruktion og beklædning af bygninger;
jerndøre og metalmøbler;
opbevaringsmøbler: stativer, skabe, hylder, skuffer, bakker;
reklamekonstruktioner: skilte, udstillingsbogstaver, stande, montrer, reklamestativer;
udstyrshuse og paneler;
ventilationssystemer;
montering hardware;
udstyr og møbler til medicin og handel;
dekorative udendørs grill;
udvendigt og indvendigt design, såsom tilpassede metalporte;
laserskæring af metalelementer af enhver kompleksitet;
eventuelle specialfremstillede metalstrukturer.

Hvad er forskellen mellem metal laserskæremaskiner

Sådan vælger du en fibermetalskærer Metallaserskæring: driftsprincipper og fordele 1

Wattsan metallaserskæremaskinerne på vores hjemmeside kan opdeles i 3 hovedkategorier: E-line, S-line og HARD-line. E- og S-linjerne fås i arbejdsområdestørrelserne 1300x2500 mm og 1500x3000 mm, mens HARD-line har størrelserne 1500x3000, 4000x2000 og 6000x2000 mm.

Den største forskel mellem de tre modeller er laserkildens maksimale effekt, designet af huset og komponenterne. Dette bestemmer følgelig ydeevnen og den maksimalt mulige tykkelse af det materiale, der skal skæres.

Jo tykkere materialet er, desto kraftigere kræves laserkilden til at skære metal, og jo større krav stilles der til maskinlejet og alle komponenter.

Med hensyn til, hvad disse modeller har til fælles, kan følgende punkter fremhæves:

Disse metal laserskæremaskiner er designet til drift døgnet rundt;
Helsvejset ramme er forstærket med indvendige finner for hver 400 mm;
Laserkilder fra førende producenter: IPG, Raycus, MaxPhotonics, JPT;
Robust og let aluminiumsportal;
HIWIN styreskinner og LEAN B2 spiralformede stativer;
Metaldæksel på styreskinnerne sparer mod gnister og brænding gennem den korrugerede beskyttelse;
Mitsubishi motorer med Shimpo gearkasser; forskellige modeller har forskelligt output afhængigt af belastninger;
Siemens elektriske apparater;
FSCUT controller;
CYPCUT-softwaren har fjernsystemdiagnostik samt en række funktioner, der fremskynder og forenkler metallaserskæring;
Zonerøgsudsugningssystemet er mere effektivt og økonomisk, fordi det kun fungerer i det segment af maskinen, hvor metal skæres.

Lad os nu se nærmere på forskellene mellem Wattsan E-line, S-line og HARD-line af metallaserskæremaskiner.

Wattsan E-line metal laserskæremaskiner

Dette er den grundlæggende model af metal laserskæremaskine, og den er mere velegnet til højhastigheds laserskæring af tyndt metal. Egenskaber ved E-linjen:

Velegnet til laserskæring af metaller op til 4 mm tykke;
Udstyret med IPG, Maxphotonics, JPT eller Raycus laserkilde med en nominel effekt på 1000, 1500 eller 2000 W;
Kørehastigheder på op til 80 m/min ved en acceleration fra 1G;
Den helsvejste ramme har en sektion på 6-8 mm;
1 kW Mitsubishi motorer og Shimpo gearkasser;
X- og Y-akse: HIWIN 20 mm styreskinner og Lean B2 spiralformede stativer;
Z-akse: HIWIN 15 mm styreskinner og 16 mm kugle-og-skrue;
Som standard fås med RayTools laserhoved, valgfrit med WSX eller Precitec laserhoved.

For flere detaljer om sådan en metallaserskæremaskine, se Wattsan 1325 E .

Alle Wattsan metallasermaskinerammer gennemgår en udglødningsproces - en flertrins varmebehandling i en speciel ovn - for at aflaste metallet. Dette sikrer vridningsfri drift i minimum 10 år.

Wattsan S-line metal laserskæremaskiner

Designet til høj hastighed og høj præcision laserskæring af mellemtykke metaller. Funktioner af S-line metal laserskæremaskiner:

Velegnet til laserskæring af metaller op til 12 mm tykke;
Udstyret med IPG, Maxphotonics, JPT eller Raycus laserkilde med en nominel effekt fra 1000 W til 6000 W;
Kørehastigheder på op til 140 m/min ved 2G acceleration;
Den helsvejste ramme har en sektion på 8-12 mm;
2 kW Mitsubishi motorer og Shimpo gearkasser;
X- og Y-akse: HIWIN 20 mm styreskinner og Lean B2 spiralformede stativer;
Z-akse: HIWIN 15 mm styreskinner og 16 mm kugle-og-skrue;
Som standard fås med RayTools laserhoved, valgfrit med WSX eller Precitec laserhoved.

På Wattsan-fabrikken fræser en højpræcisionsrobotmaskine perfekt flade puder til styreskinner og spiralformede stativer. Dette sikrer deres koaksialitet og parallelitet og garanterer dermed en repositioneringsnøjagtighed på 0,02 mm.

For flere detaljer, se Wattsan 1530S .

Wattsan S-line metallaserskæremaskiner kan også udstyres med udskiftelige borde, en rørskæreenhed og en beskyttende kabine.

Udskiftelige borde

Tablechange sparer tid ved at sikre, at mens det ene bord bruges til laserskæring af en metalplade, fjerner operatøren de afskårne stykker og lægger et nyt ark materiale ud på det andet. Det automatiske bordskift tager 18 til 30 sekunder.

For eksempel Wattsan 1530 Tablechange metal laserskæremaskine.

Rørskæreenhed

Den monteres direkte ved siden af maskinen. Det giver mulighed for at skære både metalplader og metalrør. For eksempel Wattsan 1530 Rotatory metal laser skæremaskine.

Wattsan 1530 Rotatory skærer cirkulære rør op til 220 mm og rektangulære rør op til 160 mm med en længde fra 3 til 9 meter. Tilladte mål for laserskæring af plademetal: 1500x3000 mm.

Beskyttende kabine

Den er designet til sikkerhed ved brug af mellem- og højeffekt laserkilder. Omslutter fuldstændig arbejdsområdet på en metallaserskæremaskine og har udsigtsvinduer for at beskytte mod reflekterede laserstråler og gnister.

Valgfrit tilbehør kan kombineres med hinanden eller monteres på én gang, som på Wattsan 1530 Tablechange Rotatory Cabine laser metalbearbejdningsmaskine.

En separat klasse af metallasermaskiner inkluderer Wattsan RD metallaserskæremaskine, der er specialiseret i at skære metalrør og bjælker

Designet til skæring af særligt tykke metaller. Udstyret som standard med udskiftelige borde, fordi denne type lasermetalskæremaskine i starten involverer en stor arbejdsbyrde. Funktioner af HARD-line:

Velegnet til skæring af metaller op til 80 mm tykke;
Udstyret med en IPG-laserkilde fra 3000 til 20000 W;
Kørehastigheder på op til 140 m/min ved 2G acceleration;
Den helsvejste ramme har en sektion på 15-18 mm;
Maskinrammen er beskyttet af en grafit og keramisk belægning og kobberplader for at reflektere og udjævne termiske effekter;
16 mm tykke forstærkningsfinner rundt om omkredsen inde i rammen;
Fuldt lukket husdesign med luftfiltreringssystem;
1,3 kW Mitsubishi motorer og Shimpo gearkasser;
X- og Y-akse: HIWIN 30 mm styreskinner og Lean B2 spiralformede stativer;
Z-akse: HIWIN 25 mm styreskinner og 25 mm kugle-og-skrue;
Øget tværsnit af aluminiumsportal;
Leveres med Precitec laserhoved som standard;
Udstyret med to kameraer: til at observere arbejde inde i maskinen og til at observere de udskiftelige borde;
Separat el-skab for nem adgang.

Forskellen mellem fiber- og CO2-metallaserskæring

Hvad er en CNC CO2-laser, og hvordan virker den? Metallaserskæring: driftsprincipper og fordele 1

Da vi skriver om metallaserskæring, kan vi ikke undgå at nævne, at nogle CO2-maskiner også er velegnede til dette formål. For eksempel Wattsan NC-1612, som også kan skære ikke-metalliske materialer.

Laserrørseffekten på denne maskine er 130-150 W og størrelsen på arbejdsområdet: 1600x1200 mm. Denne alsidige maskine skærer metaller op til 1,5 mm tykke såvel som andre standardmaterialer til CO2-lasere : krydsfiner , finer, MDF, træ , plast , tekstiler , læder og pels.

Læs mere om Wattsan NC-1612 metal laserskæremaskine på vores hjemmeside.

Konklusioner

En metallaserskæremaskine er det mest produktive værktøj til at skære metalplader og rør. Prisen på enhver metallaserskærer afhænger af emitterens effekt og en række andre parametre.

For at bestille en tid til en konsultation eller en online demonstration af metallaserskæremaskiner, kontakt Virmer-ledere: +31208082045 , e-mail: info@virmer.com .