Κοπή μετάλλου με λέιζερ: αρχές και πλεονεκτήματα λειτουργίας

Η κοπή με λέιζερ μετάλλων είναι κατάλληλη για κοπή λαμαρίνας πάχους έως 80 mm καθώς και σωλήνων διαφορετικών διατομών. Η κοπή με λέιζερ μετάλλων διώχνει ενεργά άλλες μεθόδους κοπής από την αγορά καθώς η τεχνολογία αναπτύσσεται γρήγορα και η ταχύτητα κοπής μετάλλου με λέιζερ, τα μέγιστα δυνατά πάχη κοπής και η αποτελεσματικότητα των μηχανών κοπής με λέιζερ μετάλλων αυξάνονται χρόνο με το χρόνο.

Σε αυτό το άρθρο, θα εξηγήσουμε τις βασικές αρχές λειτουργίας των μηχανών κοπής με λέιζερ μετάλλων, ποια είναι τα πλεονεκτήματά τους σε σχέση με άλλες τεχνολογίες κοπής μετάλλων, ποια μέταλλα μπορούν να κοπούν και τι μπορούν να κατασκευαστούν με κοπή με λέιζερ μετάλλων και πώς διάφορα μοντέλα κοπής μετάλλων με λέιζερ οι μηχανές διαφέρουν.

Αρχές λειτουργίας κοπής μετάλλων με λέιζερ

Οι σύγχρονες μηχανές κοπής με λέιζερ μετάλλων χρησιμοποιούν μια πηγή λέιζερ οπτικών ινών ως εκπομπό. Η διαδικασία παραγωγής λαμβάνει χώρα στις διόδους της αντλίας μέσω ενός συντονιστή και στη συνέχεια η δέσμη λέιζερ τροφοδοτείται μέσω μιας οπτικής ίνας στην κεφαλή λέιζερ της μηχανής κοπής λέιζερ μετάλλων, όπου βρίσκονται ένας αντισταθμιστής και ένας φακός εστίασης.

Η εστιασμένη δέσμη λέιζερ έχει υψηλή πυκνότητα ισχύος λόγω της μονοχρωματικότητας και της συνοχής της.

Μονοχρωματικότητα σημαίνει ότι το φάσμα των εκπεμπόμενων μηκών κύματος είναι τόσο στενό που τα φωτόνια της ακτινοβολίας λέιζερ μπορεί να ειπωθεί ότι έχουν το ίδιο ή κοντά στο ίδιο μήκος κύματος.

Η συνοχή αναφέρεται στη συνοχή των κινήσεων των κυμάτων ενός λέιζερ. Η χρονική συνοχή εξασφαλίζει τη συνοχή των ταλαντώσεων στο ίδιο σημείο του χώρου σε διαφορετικούς χρόνους, ενώ η χωρική συνοχή διασφαλίζει ότι η ακτινοβολία λέιζερ είναι μονής κατεύθυνσης και ότι το όριο περίθλασης, δηλαδή η ελάχιστη τιμή του σημείου της δέσμης λέιζερ που εκπέμπεται από μια μηχανή κοπής λέιζερ μετάλλων, επιτυγχάνεται.

Χάρη σε αυτό, ένας κόφτης λέιζερ μετάλλων μπορεί να εστιάσει σε σημείο διαμέτρου 0,01 mm με πυκνότητα ισχύος 10¹3 W ή περισσότερο, γεγονός που επιτρέπει στην ακτινοβολία λέιζερ να θερμαίνει μέταλλο σε σημείο τήξης σε περιοχή 8 φορές μικρότερη από ανθρώπινα μαλλιά σε κλάσματα δευτερολέπτου.

Η κοπή μετάλλου με λέιζερ χωρίζεται σε δύο βασικές μεθόδους: κοπή με σύντηξη και κοπή εξάχνωσης.

Κοπή μετάλλων με σύντηξη λέιζερ

Η υψηλή πυκνότητα ισχύος της δέσμης λέιζερ λιώνει αμέσως το μέταλλο ενώ ένα βοηθητικό αέριο παρέχεται στη ζώνη κοπής, το οποίο διώχνει το λιωμένο υλικό και μπορεί επίσης να ψύξει την περιοχή γύρω από τη ζώνη κοπής.

Κοπή μετάλλων με εξάχνωση με λέιζερ

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται πιο συχνά στη μικρομηχανική για την κοπή με λέιζερ λεπτών μετάλλων. Είναι πολύ ενεργοβόρο καθώς χρησιμοποιούνται λέιζερ νανοδευτερόλεπτων υψηλής ισχύος για την εξάτμιση του υλικού χωρίς παραμόρφωση. Η απόδοση είναι 5-8 φορές χαμηλότερη από ό,τι στην κοπή μετάλλων με σύντηξη λέιζερ.

Πλεονεκτήματα της κοπής με λέιζερ σε σχέση με άλλες μεθόδους κοπής μετάλλων

Η κοπή μετάλλου με λέιζερ είναι μια από τις νεότερες, αλλά και πιο προηγμένες μεθόδους κοπής λαμαρίνας και σωλήνων. Έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Χωρίς απόβλητα με τη μορφή μάνου, μεταλλικής σκόνης ή βοηθημάτων κοπής, όπως άμμου, κατά τη χρήση κοπής με εκτόξευση νερού.
• Εύκολη και ασφαλής λειτουργία της μηχανής κοπής με λέιζερ μετάλλων. Δεν χρειάζονται ειδικά εξοπλισμένα δωμάτια και προστατευτικές στολές.
• Κοπή μετάλλου με λέιζερ υψηλής ακρίβειας. Διάμετρος λέιζερ έως 0,01 mm, ακρίβεια επανατοποθέτησης - 0,02 mm.
• Το υλικό δεν παραμορφώνεται. Η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι τόσο μικρή που όταν το μέταλλο κόβεται με λέιζερ, δεν έχει χρόνο να θερμανθεί αρκετά.
• Τέλεια καθαρή κοπή. Μετά την κοπή με λέιζερ, το μέταλλο δεν χρειάζεται καμία μετα-επεξεργασία, δεν υπάρχουν γρέζια ή σκουριά στην κομμένη επιφάνεια και το τελικό προϊόν συχνά πηγαίνει σε λειτουργία χωρίς καμία μετα-επεξεργασία.
• Κοπή μετάλλων με λέιζερ πολύπλοκων σχεδίων. Σε αντίθεση, για παράδειγμα, με την κοπή πριονοκορδέλας, ένα λέιζερ μπορεί να κόψει περιγράμματα οποιασδήποτε πολυπλοκότητας.
• Ταχύτητα λειτουργίας. Οι μηχανές κοπής μετάλλων με λέιζερ Wattsan επιτυγχάνουν ταχύτητες έως και 60 m/min κατά την κοπή μετάλλων με λέιζερ, ιδιαίτερα λεπτής λαμαρίνας. Και ταχύτητες ρελαντί έως 140 m/min.
• Διάρκεια ζωής. Το προσδόκιμο ζωής μιας μηχανής κοπής μετάλλων με λέιζερ είναι πάνω από 11 χρόνια .
• Αριθμητικός έλεγχος υπολογιστή . Το σύστημα ελέγχου του μηχανήματος κάνει το μεγαλύτερο μέρος της κοπής μετάλλου με λέιζερ και αυτό διασφαλίζει την πλήρη συνοχή του προϊόντος και μειώνει τις ανακρίβειες και τις απορρίψεις στο ελάχιστο.
• Εύκολο στην εκμάθηση. Μπορείτε να μάθετε τις βασικές αρχές της κοπής μετάλλων με λέιζερ και της εργασίας με μια μηχανή κοπής με λέιζερ μετάλλων σε μια εργάσιμη ημέρα.
• Ευελιξία μηχανήματος. Ο χρόνος για την κυκλοφορία ενός νέου προϊόντος μπορεί να διαρκέσει λίγα λεπτά. κατά τη λειτουργία, η διαμόρφωση του προϊόντος μπορεί να αλλάξει από τον χειριστή για να ταιριάζει στην εργασία.
• Χωρίς αναλώσιμα . Στη λειτουργία μιας μηχανής κοπής μετάλλων με λέιζερ, τα αναλώσιμα είναι είτε ανύπαρκτα είτε χαμηλού κόστους. Η κύρια κατανάλωση είναι το υλικό και τα βοηθητικά αέρια.

Κοπή μετάλλων με λέιζερ. Ποια μέταλλα μπορούν να κοπούν

Μηχάνημα κοπής μετάλλων με λέιζερ. Όλα όσα θέλατε να μάθετε για την κοπή μετάλλων με λέιζερ

Τα ακόλουθα μέταλλα είναι κατάλληλα για κοπή με λέιζερ:

• ανθρακούχο χάλυβα,
• γαλβανισμένος χάλυβας,
• κραματοποιημένος χάλυβας,
• ανοξείδωτο ατσάλι,
• χαλκός,
• ορείχαλκος,
• αλουμίνιο,
• τιτάνιο.

Εάν μια μηχανή κοπής με λέιζερ μετάλλων είναι εξοπλισμένη με ειδική μονάδα, μπορεί να κόψει όχι μόνο λαμαρίνα, αλλά και στρογγυλούς και ορθογώνιους σωλήνες. Υπάρχουν επίσης εξειδικευμένα μηχανήματα για κοπή λέιζερ μεταλλικών σωλήνων.

Ο αέρας ή το οξυγόνο χρησιμοποιείται για την κοπή σιδηρούχων μετάλλων με λέιζερ. Η κοπή μετάλλου με λέιζερ με αέρα απαιτεί συμπιεστή και με αυτή τη μέθοδο μπορείτε να κόψετε σχετικά μικρά πάχη έως 3-5 mm. Αλλά με αρκετή ισχύ πηγής λέιζερ, το μέγιστο πάχος υλικού μπορεί να είναι έως και 20 mm. Η κοπή μετάλλου με λέιζερ με οξυγόνο κάνει την κοπή αρκετές φορές πιο γρήγορη.

Τα αδρανή αέρια, συνηθέστερα το άζωτο, χρησιμοποιούνται για τις ακόλουθες εργασίες:

1. για κοπή με λέιζερ μετάλλων που έχουν αντισκωριακές ιδιότητες προκειμένου να διατηρηθούν.
2. για κοπή με λέιζερ μετάλλων με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, χαλκού και αλουμινίου, για την αποφυγή συσσώρευσης σκωρίας.
3. Το τιτάνιο απαιτεί αργό για την κοπή γιατί μετά την κοπή με άλλα αέρια αυτό το μέταλλο γίνεται πορώδες και εύθραυστο.

Μια μηχανή κοπής μετάλλων με λέιζερ δεν είναι κατάλληλη για την κοπή ξύλινων υλικών. Επιπλέον, θα ήταν μια μη βιώσιμη λύση, καθώς οι μηχανές CO2 είναι ιδανικές για υλικά με βάση το ξύλο και είναι σημαντικά φθηνότερες από τις μηχανές κοπής με λέιζερ μετάλλων.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με την επιλογή μηχανής κοπής μετάλλων με λέιζερ, επικοινωνήστε με τους διαχειριστές της Virmer: +31208082045 , e-mail: info@virmer.com .

Εφαρμογές κοπής μετάλλων με λέιζερ

Η κοπή με λέιζερ μετάλλων χρησιμοποιείται στη ναυπηγική, την κατασκευή αεροσκαφών και μηχανών, την αυτοκινητοβιομηχανία, τις κατασκευές, τα όργανα, την ιατρική και τη βιομηχανία τροφίμων.

Τι μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας μηχανές κοπής μετάλλων με λέιζερ;

• Μεταλλικές κατασκευές για κατασκευή και επένδυση κτιρίων.
• σιδερένιες πόρτες και μεταλλικά έπιπλα.
• έπιπλα αποθήκευσης: ράφια, ντουλάπια, ράφια, συρτάρια, δίσκοι.
• διαφημιστικές κατασκευές: πινακίδες, βιτρίνες, περίπτερα, προθήκες, διαφημιστικά ράφια.
• περιβλήματα και πάνελ εξοπλισμού.
• συστήματα εξαερισμού?
• υλικό τοποθέτησης?
• εξοπλισμός και έπιπλα για φάρμακα και εμπόριο·
• διακοσμητικές ψησταριές εξωτερικού χώρου.
• εξωτερικός και εσωτερικός σχεδιασμός, όπως προσαρμοσμένες μεταλλικές πύλες.
• κοπή με λέιζερ μεταλλικών στοιχείων οποιασδήποτε πολυπλοκότητας.
• οποιεσδήποτε μεταλλικές κατασκευές κατά παραγγελία.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των μηχανών κοπής μετάλλων με λέιζερ

Πώς να επιλέξετε έναν κόφτη μετάλλων με ίνες

Οι μηχανές κοπής με λέιζερ μετάλλων Wattsan στην ιστοσελίδα μας μπορούν να χωριστούν σε 3 κύριες κατηγορίες: E-line, S-line και HARD-line. Οι γραμμές E και S είναι διαθέσιμες σε μεγέθη περιοχής εργασίας 1300x2500 mm και 1500x3000 mm, ενώ η γραμμή HARD έχει μεγέθη 1500x3000, 4000x2000 και 6000x2000 mm.

Η κύρια διαφορά μεταξύ των τριών μοντέλων είναι η μέγιστη ισχύς της πηγής λέιζερ, ο σχεδιασμός του περιβλήματος και τα εξαρτήματα. Αυτό, κατά συνέπεια, καθορίζει την απόδοση και το μέγιστο δυνατό πάχος του προς κοπή υλικού.

Όσον αφορά τα κοινά σημεία αυτών των μοντέλων, μπορούν να επισημανθούν τα ακόλουθα σημεία:

• Αυτές οι μηχανές κοπής με λέιζερ μετάλλων έχουν σχεδιαστεί για 24ωρη λειτουργία.
• Το ολοσυγκολλημένο πλαίσιο ενισχύεται με εσωτερικά πτερύγια κάθε 400 mm.
• Πηγές λέιζερ από κορυφαίους κατασκευαστές: IPG, Raycus, MaxPhotonics, JPT.
• Στιβαρή και ελαφριά γέφυρα αλουμινίου.
• Ράγες οδήγησης HIWIN και ελικοειδή ράφια LEAN B2.
• Το μεταλλικό κάλυμμα των οδηγών ράγες προστατεύει από σπινθήρες και καύση μέσω της κυματοειδούς προστασίας.
• Κινητήρες Mitsubishi με κιβώτια ταχυτήτων Shimpo. διαφορετικά μοντέλα έχουν διαφορετική απόδοση ανάλογα με τα φορτία.
• Ηλεκτρικά Siemens;
• Ελεγκτής FSCUT;
• Το λογισμικό CYPCUT διαθέτει απομακρυσμένο διαγνωστικό συστήματος καθώς και μια σειρά από λειτουργίες που επιταχύνουν και απλοποιούν την κοπή μετάλλων με λέιζερ.
• Το σύστημα εξαγωγής καπνού ζώνης είναι πιο αποτελεσματικό και οικονομικό γιατί λειτουργεί μόνο στο τμήμα του μηχανήματος όπου κόβεται μέταλλο.

Τώρα, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στις διαφορές μεταξύ των μηχανών κοπής με λέιζερ μετάλλων Wattsan E-line, S-line και HARD-line.

Μηχανές κοπής μετάλλων με λέιζερ Wattsan E-line

Αυτό είναι το βασικό μοντέλο μηχανής κοπής με λέιζερ μετάλλων και είναι πιο κατάλληλο για κοπή λεπτού μετάλλου με λέιζερ υψηλής ταχύτητας. Χαρακτηριστικά της E-line:

• Κατάλληλο για κοπή μετάλλων με λέιζερ πάχους έως 4 mm.
• Εξοπλισμένο με πηγή λέιζερ IPG, Maxphotonics, JPT ή Raycus με ονομαστική ισχύ 1000, 1500 ή 2000 W.
• Ταχύτητα ταξιδιού έως και 80 m/min με επιτάχυνση από 1G.
• Το ολοσυγκολλημένο πλαίσιο έχει ένα τμήμα 6-8 mm.
• Κινητήρες Mitsubishi 1 kW και κιβώτια ταχυτήτων Shimpo.
• Άξονες Χ και Υ: ράγες οδηγών HIWIN 20 mm και ελικοειδείς σχάρες Lean B2.
• Άξονας Z: HIWIN ράγες οδήγησης 15 mm και μπίλια και βίδα 16 mm.
• Ως στάνταρ, διατίθεται με κεφαλή λέιζερ RayTools, προαιρετικά με κεφαλή λέιζερ WSX ή Precitec.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με μια τέτοια μηχανή κοπής με λέιζερ μετάλλων, δείτε το Wattsan 1325 E .

Μηχανές κοπής μετάλλων με λέιζερ Wattsan S-line

Σχεδιασμένο για κοπή λέιζερ υψηλής ταχύτητας και υψηλής ακρίβειας μετάλλων μεσαίου πάχους. Χαρακτηριστικά των μηχανών κοπής με λέιζερ μετάλλων S-line:

• Κατάλληλο για κοπή μετάλλων με λέιζερ πάχους έως 12 mm.
• Εξοπλισμένο με πηγή λέιζερ IPG, Maxphotonics, JPT ή Raycus με ονομαστική ισχύ από 1000 W έως 6000 W.
• Ταχύτητα ταξιδιού έως και 140 m/min με επιτάχυνση 2G.
• Το ολοσυγκολλημένο πλαίσιο έχει ένα τμήμα 8-12 mm.
• Κινητήρες Mitsubishi 2 kW και κιβώτια ταχυτήτων Shimpo.
• Άξονες Χ και Υ: ράγες οδηγών HIWIN 20 mm και ελικοειδείς σχάρες Lean B2.
• Άξονας Z: HIWIN ράγες οδήγησης 15 mm και μπίλια και βίδα 16 mm.
• Ως στάνταρ, διατίθεται με κεφαλή λέιζερ RayTools, προαιρετικά με κεφαλή λέιζερ WSX ή Precitec.

Για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στο Wattsan 1530S .

Οι μηχανές κοπής μετάλλων με λέιζερ Wattsan S-line μπορούν επίσης να εξοπλιστούν με εναλλάξιμα τραπέζια, μονάδα κοπής σωλήνων και προστατευτική καμπίνα.

Εναλλάξιμα τραπέζια

Το Tablechange εξοικονομεί χρόνο διασφαλίζοντας ότι ενώ το ένα τραπέζι χρησιμοποιείται για την κοπή με λέιζερ ενός μεταλλικού φύλλου, ο χειριστής αφαιρεί τα κομμένα κομμάτια και απλώνει ένα νέο φύλλο υλικού στο άλλο. Η αυτόματη αλλαγή πίνακα διαρκεί 18 έως 30 δευτερόλεπτα.

Για παράδειγμα, η μηχανή κοπής μετάλλων με λέιζερ Wattsan 1530 Tablechange .

Μονάδα κοπής σωλήνων

Τοποθετείται ακριβώς δίπλα στο μηχάνημα. Επιτρέπει την κοπή τόσο φύλλων μεταλλικών όσο και μεταλλικών σωλήνων. Για παράδειγμα, η περιστροφική μηχανή κοπής μετάλλων με λέιζερ Wattsan 1530 .

Το Wattsan 1530 Rotatory κόβει κυκλικούς σωλήνες έως 220 mm και ορθογώνιους σωλήνες έως 160 mm με μήκος από 3 έως 9 μέτρα. Επιτρεπόμενες διαστάσεις για κοπή λαμαρίνας με λέιζερ: 1500x3000 mm.

Προστατευτική καμπίνα

Είναι σχεδιασμένο για ασφάλεια κατά τη χρήση πηγών λέιζερ μέσης και υψηλής ισχύος. Περικλείει πλήρως την περιοχή εργασίας μιας μηχανής κοπής με λέιζερ μετάλλων και διαθέτει παράθυρα προβολής για προστασία από ανακλώμενες ακτίνες λέιζερ και σπινθήρες.

Τα προαιρετικά αξεσουάρ μπορούν να συνδυαστούν μεταξύ τους ή να τοποθετηθούν ταυτόχρονα, όπως στη μηχανή επεξεργασίας μετάλλων με λέιζερ Wattsan 1530 Tablechange Rotatory Cabine .

Σχεδιασμένο για την κοπή ιδιαίτερα παχύρρευστων μετάλλων. Εξοπλισμένο από προεπιλογή με εναλλάξιμα τραπέζια, επειδή αυτός ο τύπος μηχανής κοπής μετάλλων με λέιζερ αρχικά περιλαμβάνει μεγάλο φόρτο εργασίας. Χαρακτηριστικά της γραμμής HARD:

• Κατάλληλο για κοπή μετάλλων πάχους έως 80 mm.
• Εξοπλισμένο με πηγή λέιζερ IPG από 3000 έως 20000 W.
• Ταχύτητα ταξιδιού έως και 140 m/min με επιτάχυνση 2G.
• Το ολοσυγκολλημένο πλαίσιο έχει ένα τμήμα 15-18 mm.
• Το πλαίσιο του μηχανήματος προστατεύεται από γραφίτη και κεραμική επίστρωση και χάλκινες πλάκες για να αντανακλούν και να εξομαλύνουν τα θερμικά αποτελέσματα.
• Ενισχυτικά πτερύγια πάχους 16 mm περιμετρικά μέσα στο πλαίσιο.
• Σχεδιασμός πλήρως κλειστού περιβλήματος με σύστημα φιλτραρίσματος αέρα.
• Κινητήρες Mitsubishi 1,3 kW και κιβώτια ταχυτήτων Shimpo.
• Άξονες X και Y: HIWIN ράγες οδήγησης 30 mm και ελικοειδείς σχάρες Lean B2.
• Άξονας Z: HIWIN ράγες οδήγησης 25 mm και μπίλια και βίδα 25 mm.
• Αυξημένη διατομή σκελετού αλουμινίου.
• Έρχεται με κεφαλή λέιζερ Precitec από προεπιλογή.
• Εξοπλισμένο με δύο κάμερες: για παρατήρηση εργασιών μέσα στο μηχάνημα και για παρατήρηση των εναλλάξιμων τραπεζιών.
• Ξεχωριστό ηλεκτρικό ντουλάπι για εύκολη πρόσβαση.

Διαφορά μεταξύ κοπής λέιζερ μετάλλων ινών και CO2

Τι είναι το λέιζερ CNC CO2 και πώς λειτουργεί;

Δεδομένου ότι γράφουμε για κοπή μετάλλων με λέιζερ, δεν μπορούμε να μην αναφέρουμε ότι ορισμένες μηχανές CO2 είναι επίσης κατάλληλες για αυτό το σκοπό. Για παράδειγμα, το Wattsan NC-1612, το οποίο μπορεί επίσης να κόψει μη μεταλλικά υλικά.

Η ισχύς του σωλήνα λέιζερ αυτού του μηχανήματος είναι 130-150 W και το μέγεθος της περιοχής εργασίας: 1600x1200 mm. Αυτό το ευέλικτο μηχάνημα κόβει μέταλλα πάχους έως 1,5 mm καθώς και κάθε άλλο τυπικό υλικό για λέιζερ CO2 : κόντρα πλακέ , καπλαμά, MDF, ξύλο , πλαστικά , υφάσματα , δέρμα και γούνα.

Διαβάστε περισσότερα για τη μηχανή κοπής μετάλλων με λέιζερ Wattsan NC-1612 στην ιστοσελίδα μας.

συμπεράσματα

Μια μηχανή κοπής μετάλλων με λέιζερ είναι το πιο παραγωγικό εργαλείο για την κοπή λαμαρίνας και σωλήνων. Η τιμή οποιουδήποτε κόφτη λέιζερ μετάλλων εξαρτάται από την ισχύ του εκπομπού και από μια σειρά άλλων παραμέτρων.

Για να κλείσετε ραντεβού για συμβουλευτική ή διαδικτυακή επίδειξη μηχανών κοπής μετάλλων με λέιζερ, επικοινωνήστε με τους υπεύθυνους της Virmer: +31208082045 , e-mail: info@virmer.com .