Metalli laserlõikus: tööpõhimõtted ja eelised

Metalli laserlõikus sobib nii kuni 80 mm paksuse lehtmetalli kui ka erineva ristlõikega torude lõikamiseks. Metalli laserlõikus tõrjub aktiivselt turult teisi lõikamisviise, kuna tehnoloogia areneb kiiresti ning aasta-aastalt suureneb metalli laserlõikamise kiirus, maksimaalsed võimalikud lõikepaksused ja metalli laserlõikamismasinate efektiivsus.

Selles artiklis selgitame metalli laserlõikamismasinate põhilisi tööpõhimõtteid, millised on nende eelised teiste metallilõikamistehnoloogiate ees, milliseid metalle saab lõigata ja mida saab valmistada metalli laserlõikamise abil ning kuidas erinevad metalli laserlõikamise mudelid masinad erinevad.

Metalli laserlõikamise tööpõhimõtted

Kaasaegsed metalli laserlõikusmasinad kasutavad emitterina fiiberoptilist laserallikat. Genereerimisprotsess toimub pumbadioodides resonaatori abil ning seejärel juhitakse laserkiir läbi optilise kiu metalli laserlõikusmasina laserpeasse, kus asuvad kollimaator ja teravustamislääts.

Fokuseeritud laserkiirel on monokromaatilisuse ja koherentsuse tõttu suur võimsustihedus.

Monokromaatsus tähendab, et kiiratavate lainepikkuste spekter on nii kitsas, et võib öelda, et laserkiirguse footonitel on sama lainepikkus või sellele lähedane.

Koherentsus viitab laseri laineliste liikumiste koherentsusele. Ajaline koherentsus tagab võnkumiste järjepidevuse samas ruumipunktis erinevatel aegadel, ruumiline koherentsus aga laserkiirguse ühesuunalisuse ning difraktsioonipiiri ehk metalli laserlõikepingi poolt kiiratava laserkiire laigu minimaalse väärtuse, mis tagab võnkumiste püsivuse. on jõutud.

Tänu sellele on metallist laserlõikur võimeline teravustama 0,01 mm läbimõõduga punkti, mille võimsustihedus on 10¹3 W või rohkem, mis võimaldab laserkiirgusel kuumutada metalli sulamistemperatuurini 8 korda väiksemal alal kui inimese juuksed sekundi murdosa jooksul.

Impulssrežiimis võib iga üksiku impulsi kestus olla kuni 10‾¹⁵ sekundit.

Metalli laserlõikamine jaguneb kaheks põhimeetodiks: liitlõikamine ja sublimatsioonlõikamine.

Metallide sulatamine laseriga

Laserkiire suur võimsustihedus sulatab metalli koheselt, samal ajal kui lõiketsooni suunatakse abigaas, mis puhub sulamaterjali minema ja võib ka lõiketsooni ümbritsevat ala jahutada.

Metalli laserlõikamisel toimub kuumenemine lokaalselt väikesel alal löögipunkti ümber, nii et materjal ei kuumene üle ega deformeeru.

Metallide lasersublimatsioon lõikamine

Seda meetodit kasutatakse sagedamini mikrotehnikas õhukeste metallide laserlõikamiseks. See on väga energiamahukas, kuna materjali deformatsioonita aurustamiseks kasutatakse suure võimsusega nanosekundilasereid. Kasutegur on 5-8 korda madalam kui metallide lasersulatuslõikamisel.

Laserlõikamise eelised võrreldes teiste metallilõikamismeetoditega

Metalli laserlõikamine on üks nooremaid, kuid kõige arenenumaid meetodeid lehtmetalli ja torude lõikamiseks. Sellel on järgmised eelised:

Vesijoaga lõikamisel ei tekiks jäätmeid laastude, metallitolmu või lõikamisvahendite (nt liiva) kujul;
Metalli laserlõikusmasina lihtne ja ohutu kasutamine. Pole vaja spetsiaalselt varustatud ruumi ja kaitseülikondi;
Metalli ülitäpne laserlõikus. Laseri läbimõõt kuni 0,01 mm, ümberpaigutamise täpsus - 0,02 mm;
Materjal ei ole deformeerunud. Kuumuse tsoon on nii väike, et metalli laserlõikamisel ei ole aega piisavalt soojeneda;
Täiesti puhas lõige. Pärast laserlõikamist ei vaja metall järeltöötlust, lõikepinnal ei ole räbu ega rätti ning valmistoode läheb sageli ilma järeltöötluseta tööle;
Keerukate konstruktsioonide metalli laserlõikamine. Erinevalt näiteks lintsae lõikamisest saab laseriga lõigata igasuguse keerukusega kontuure;
Töökiirus. Wattsani metalli laserlõikusmasinad saavutavad metallide, eriti õhukese lehtmetalli laserlõikamisel kiiruse kuni 60 m/min. Ja tühikäigu kiirused kuni 140 m/min;
Kasutusaeg. Metallist laserlõikusmasina eeldatav eluiga on üle 11 aasta ;
Arvuti arvjuhtimine . Masina juhtimissüsteem teeb suurema osa metalli laserlõikamisest ja see tagab toote täieliku järjepidevuse ning vähendab ebatäpsusi ja tagasilükkamisi miinimumini;
Lihtne õppida. Metalli laserlõikamise ja metalli laserlõikepingiga töötamise põhitõed saab selgeks ühe tööpäevaga.
Masina mitmekülgsus. Uue toote turuletoomiseks võib kuluda minuteid; käitamise ajal saab kasutaja toote konfiguratsiooni vastavalt ülesandele muuta.
Tarbematerjale pole . Metalli laserlõikepingi töös kulumaterjalid kas puuduvad või on madala hinnaga. Põhikulu on materjal ja abigaasid.

Metallide laserlõikus. Milliseid metalle saab lõigata

Laser-metalli lõikamismasin. Kõik, mida tahtsite metallide laserlõikamise kohta teada Metalli laserlõikus: tööpõhimõtted ja eelised 1

Laserlõikamiseks sobivad järgmised metallid:

süsinikteras,
tsingitud teras,
legeeritud teras,
roostevaba teras,
vask,
messing,
alumiinium,
titaan.

Kui metalli laserlõikamismasin on varustatud spetsiaalse seadmega, saab sellega lõigata mitte ainult lehtmetalli, vaid ka ümmargusi ja ristkülikukujulisi torusid. Samuti on olemas spetsiaalsed masinad metalltorude laserlõikamiseks.

Iga metallitüüp vajab laserlõikamiseks spetsiaalset abigaasi.

Mustmetallide laserlõikamiseks kasutatakse õhku või hapnikku. Metalli õhuga laserlõikamiseks on vaja kompressorit ja selle meetodiga saab lõigata suhteliselt väikeseid paksuseid kuni 3-5 mm. Kuid piisava laserallika võimsuse korral võib materjali maksimaalne paksus olla kuni 20 mm. Hapnikuga metalli laserlõikamine muudab lõikamise kordades kiiremaks.

Inertgaase, kõige sagedamini lämmastikku, kasutatakse järgmisteks ülesanneteks:

roostekindlate omadustega metallide laserlõikamiseks nende säilitamiseks;
kõrge soojusjuhtivusega metallide, vase ja alumiiniumi laserlõikamiseks, vältimaks röga kogunemist;
titaan vajab lõikamiseks argooni, kuna pärast lõikamist teiste gaasidega muutub see metall poorseks ja rabedaks.

Tugevalt peegelduvaid metalle ei tohi metalli laserlõikusmasinal lõigata, välja arvatud juhul, kui laseriallikas on varustatud tagasilöögikaitsesüsteemiga, vastasel juhul võib laserkiir allikasse tagasi süttida ja seda kahjustada. Seda tüüpi peegelduse eest on praegu kaitstud ainult IPG-kiirgurid.

Metalli laserlõikuspink ei sobi hästi puitmaterjalide lõikamiseks. Pealegi oleks see elujõuetu lahendus, kuna CO2 masinad sobivad ideaalselt puidupõhiste materjalide jaoks ja on tunduvalt odavamad kui metalli laserlõikusmasinad.

Täpsema teabe saamiseks metalli laserlõikepingi valiku kohta pöörduge Virmeri juhtide poole: +31208082045 , e-post: info@virmer.com .

Metalli laserlõikamise rakendused

Metalli laserlõikamist kasutatakse laevaehituses, lennuki- ja masinaehituses, autotööstuses, ehituses, mõõteriistades, meditsiini- ja toiduainetööstuses.

Mida saab valmistada metalli laserlõikusmasinatega?

metallkonstruktsioonid ehitiste ehitamiseks ja katmiseks;
rauduksed ja metallmööbel;
laomööbel: nagid, kapid, riiulid, sahtlid, kandikud;
reklaamkonstruktsioonid: sildid, vitriinkirjad, stendid, vitriinid, reklaamriiulid;
seadmete korpused ja paneelid;
ventilatsioonisüsteemid;
paigaldusriistvara;
meditsiini- ja kaubandusseadmed ja mööbel;
dekoratiivsed väligrillid;
välis- ja sisekujundus, näiteks kohandatud metallväravad;
mis tahes keerukusega metallelementide laserlõikamine;
mis tahes eritellimusel valmistatud metallkonstruktsioonid.

Mis vahe on metalli laserlõikusmasinatel?

Kuidas valida kiudmetalli lõikurit Metalli laserlõikus: tööpõhimõtted ja eelised 1

Meie veebisaidil olevad Wattsani metalli laserlõikusmasinad võib jagada kolme põhikategooriasse: E-line, S-line ja HARD-line. E- ja S-liinid on saadaval tööala suurustega 1300x2500 mm ja 1500x3000 mm, HARD-liinil aga 1500x3000, 4000x2000 ja 6000x2000 mm.

Peamine erinevus kolme mudeli vahel on laserallika maksimaalne võimsus, korpuse disain ja komponendid. Järelikult määrab see ära lõigatava materjali jõudluse ja maksimaalse võimaliku paksuse.

Mida paksem materjal, seda võimsamat laserallikat on metalli lõikamiseks vaja ning seda suuremad on nõudmised masinaalusele ja kõikidele komponentidele.

Nende mudelite ühisosa osas võib esile tõsta järgmisi punkte:

Need metallist laserlõikusmasinad on mõeldud ööpäevaringseks tööks;
Täielikult keevitatud raam on tugevdatud sisemiste ribidega iga 400 mm järel;
Laserallikad juhtivatelt tootjatelt: IPG, Raycus, MaxPhotonics, JPT;
Tugev ja kerge alumiiniumist pukk;
HIWIN juhtsiinid ja LEAN B2 spiraalsed nagid;
Juhtsiinide metallkate säästab sädemete ja põlemise eest läbi gofreeritud kaitse;
Mitsubishi mootorid koos Shimpo käigukastidega; erinevatel mudelitel on sõltuvalt koormustest erinev väljund;
Siemensi elektriseadmed;
FSCUT kontroller;
CYPCUT tarkvara sisaldab süsteemi kaugdiagnostikat ja ka mitmeid funktsioone, mis kiirendavad ja lihtsustavad metalli laserlõikamist;
Tsooni suitsueemaldussüsteem on tõhusam ja ökonoomsem, kuna see töötab ainult masina selles segmendis, kus metalli lõigatakse.

Vaatame nüüd lähemalt metalli laserlõikusmasinate Wattsan E-line, S-line ja HARD-liini erinevusi.

Wattsan E-line metalli laserlõikusmasinad

See on metalli laserlõikusmasina põhimudel ja see sobib rohkem õhukese metalli kiireks laserlõikamiseks. E-liini omadused:

Sobib kuni 4 mm paksuste metallide laserlõikamiseks;
Varustatud IPG, Maxphotonicsi, JPT või Raycus laserallikaga võimsusega 1000, 1500 või 2000 W;
Sõidukiirused kuni 80 m/min kiirendusel alates 1G;
Täielikult keevitatud raami sektsioon on 6-8 mm;
1 kW Mitsubishi mootorid ja Shimpo käigukastid;
X- ja Y-telg: HIWIN 20 mm juhtsiinid ja Lean B2 spiraalsed nagid;
Z-telg: HIWIN 15 mm juhtsiinid ja 16 mm kuul-kruvi;
Standardvarustuses on saadaval RayToolsi laserpeaga, lisavarustusena WSX või Preciteci laserpeaga.

Lisateavet sellise metalli laserlõikusmasina kohta leiate Wattsan 1325 E-st .

Kõik Wattsani metallist lasermasinate raamid läbivad lõõmutamisprotsessi – mitmeastmelise kuumtöötluse spetsiaalses ahjus –, et leevendada metallile avalduvat stressi. See tagab väändevaba töö vähemalt 10 aastaks.

Wattsan S-line metalli laserlõikusmasinad

Mõeldud keskmise paksusega metallide kiireks ja suure täpsusega laserlõikamiseks. S-line metalli laserlõikusmasinate omadused:

Sobib kuni 12 mm paksuste metallide laserlõikamiseks;
Varustatud IPG, Maxphotonicsi, JPT või Raycus laserallikaga võimsusega 1000 W kuni 6000 W;
Sõidukiirused kuni 140 m/min 2G kiirendusel;
Täielikult keevitatud raami sektsioon on 8-12 mm;
2 kW Mitsubishi mootorid ja Shimpo käigukastid;
X- ja Y-telg: HIWIN 20 mm juhtsiinid ja Lean B2 spiraalsed nagid;
Z-telg: HIWIN 15 mm juhtsiinid ja 16 mm kuul-kruvi;
Standardvarustuses on saadaval RayToolsi laserpeaga, lisavarustusena WSX või Preciteci laserpeaga.

Wattsani tehases freesib ülitäpne robotmasin juhtsiinide ja spiraalsete riiulite jaoks ideaalselt tasased padjad. See tagab nende koaksiaalsuse ja paralleelsuse, tagades seega ümberpaigutamise täpsuse 0,02 mm.

Lisateabe saamiseks vaadake Wattsan 1530S .

Wattsan S-line metalli laserlõikemasinad võivad olla varustatud ka vahetatavate laudade, torulõikeseadme ja kaitsekabiiniga.

Vahetatavad lauad

Tablechange säästab aega, tagades, et kui ühte lauda kasutatakse metallilehe laserlõikamiseks, eemaldab operaator lõigatud tükid ja asetab teisele uue materjalilehe. Automaatne tabelivahetus kestab 18 kuni 30 sekundit.

Näiteks metalli laserlõikusmasin Wattsan 1530 Tablechange .

Toru lõikeseade

See on paigaldatud otse masina kõrvale. See võimaldab lõigata nii metallilehti kui ka metalltorusid. Näiteks metalli laserlõikusmasin Wattsan 1530 Rotatory .

Wattsan 1530 Rotatory lõikab kuni 220 mm ringtorusid ja kuni 160 mm ristkülikukujulisi torusid pikkusega 3–9 meetrit. Lubatud mõõtmed laserpleki lõikamisel: 1500x3000 mm.

Kaitsev kabiin

See on loodud ohutuse tagamiseks keskmise ja suure võimsusega laserallikate kasutamisel. Katab täielikult metallist laserlõikusmasina tööala ja sellel on vaateaknad, mis kaitsevad peegeldunud laserkiirte ja sädemete eest.

Valikulisi tarvikuid saab omavahel kombineerida või kõik korraga paigaldada, nagu lasermetallitöötlemismasinal Wattsan 1530 Tablechange Rotatory Cabine .

Eraldi metalllasermasinate klassi kuulub Wattsan RD metalli laserlõikusmasin, mis on spetsialiseerunud metalltorude ja talade lõikamisele.

Mõeldud eriti paksude metallide lõikamiseks. Varustatud vaikimisi vahetatavate laudadega, kuna seda tüüpi lasermetalli lõikamismasin hõlmab esialgu suurt töökoormust. HARD-liini omadused:

Sobib kuni 80 mm paksuste metallide lõikamiseks;
Varustatud IPG laserallikaga 3000 kuni 20000 W;
Sõidukiirused kuni 140 m/min 2G kiirendusel;
Täielikult keevitatud raami sektsioon on 15-18 mm;
Masina raam on kaitstud grafiit- ja keraamilise kattega ning vaskplaatidega, et peegeldada ja tasandada soojusefekte;
16 mm paksused tugevdusribid raami sees perimeetri ümber;
Täielikult suletud korpuse disain koos õhu filtreerimissüsteemiga;
1,3 kW Mitsubishi mootorid ja Shimpo käigukastid;
X- ja Y-telg: HIWIN 30 mm juhtsiinid ja Lean B2 spiraalsed nagid;
Z-telg: HIWIN 25 mm juhtsiinid ja 25 mm kuul-kruvi;
Alumiiniumist portaali suurenenud ristlõige;
Kaasas vaikimisi Preciteci laserpea;
Varustatud kahe kaameraga: masina sees töö jälgimiseks ja vahetatavate laudade jälgimiseks;
Eraldi elektrikapp lihtsaks juurdepääsuks.

Erinevus kiu ja CO2 metalli laserlõikuse vahel

Mis on CNC CO2 laser ja kuidas see töötab? Metalli laserlõikus: tööpõhimõtted ja eelised 1

Kuna kirjutame metalli laserlõikamisest, siis ei saa mainimata jätta, et selleks sobivad ka mõned CO2 masinad. Näiteks Wattsan NC-1612, millega saab lõigata ka mittemetallilisi materjale.

Selle masina lasertoru võimsus on 130-150 W ja tööala suurus: 1600x1200 mm. See mitmekülgne masin lõikab kuni 1,5 mm paksuseid metalle ja muid standardseid CO2 laserite jaoks mõeldud materjale: vineeri , spooni, MDF-i, puitu , plastmassi , tekstiili , nahka ja karusnahku.

Lisateavet metalli laserlõikusmasina Wattsan NC-1612 kohta leiate meie veebisaidilt.

Järeldused

Metalli laserlõikuspink on kõige produktiivsem tööriist lehtmetalli ja torude lõikamiseks. Iga metallist laserlõikuri hind sõltub emitteri võimsusest ja paljudest muudest parameetritest.

Konsultatsioonile või metalli laserlõikuspinkide online-esitlusele aja broneerimiseks võtke ühendust Virmeri juhtidega: +31208082045 , e-post: info@virmer.com .