Fémlézeres vágás: működési elvek és előnyei

A fémlézeres vágás akár 80 mm vastagságú fémlemezek, valamint különböző keresztmetszetű csövek vágására is alkalmas. A fémlézeres vágás más forgácsolási módokat is aktívan kiszorít a piacról, mivel a technológia rohamosan fejlődik, a fémlézeres vágás sebessége, a lehetséges maximális vágási vastagságok, valamint a fémlézeres vágógépek hatékonysága évről évre nő.

Ebben a cikkben bemutatjuk a fémlézeres vágógépek alapvető működési elveit, mik az előnyei más fémforgácsoló technológiához képest, milyen fémeket lehet vágni és mit lehet fémlézeres forgácsolással gyártani, illetve hogyan lehet a fémlézeres vágás különböző modelljeit. a gépek különböznek egymástól.

A fémlézeres vágás működési elvei

A modern fémlézeres vágógépek száloptikai lézerforrást használnak emitterként. A generálás folyamata a szivattyúdiódákban rezonátor segítségével történik, majd a lézersugarat optikai szálon keresztül a fémlézervágó gép lézerfejére vezetik, ahol egy kollimátor és egy fókuszáló lencse kapott helyet.

A fókuszált lézersugár nagy teljesítménysűrűséggel rendelkezik monokromatikusságának és koherenciájának köszönhetően.

A monokromatikusság azt jelenti, hogy a kibocsátott hullámhosszak spektruma olyan szűk, hogy a lézersugárzás fotonjairól elmondható, hogy azonos vagy közel azonos hullámhosszúak.

A koherencia a lézer hullámmozgásának koherenciáját jelenti. Az időbeli koherencia biztosítja a tér különböző időpontokban történő ugyanazon pontjában a rezgések konzisztenciáját, míg a térbeli koherencia azt, hogy a lézersugárzás egyirányú legyen, és a diffrakciós határ, azaz a fémlézervágó gép által kibocsátott lézernyalábfolt minimális értéke, a térbeli koherencia egyirányú legyen. elért.

Ennek köszönhető, hogy a fém lézervágó 0,01 mm átmérőjű pontra tud fókuszálni 10¹3 W vagy annál nagyobb teljesítménysűrűséggel, ami lehetővé teszi, hogy a lézersugárzás a fémet 8-szor kisebb területen olvadáspontig hevítse. emberi haj a másodperc törtrésze alatt.

Impulzus üzemmódban az egyes impulzusok időtartama akár 10‾¹⁵ másodperc is lehet.

A fémlézeres vágás két alapvető módszerre oszlik: fúziós vágásra és szublimációs vágásra.

Fémek lézeres fúziós vágása

A lézersugár nagy teljesítménysűrűsége azonnal megolvasztja a fémet, miközben segédgázt juttatnak a vágási zónába, amely elfújja az olvadt anyagot, és lehűtheti a vágási zóna környékét is.

A lézeres fémvágásnál a melegedés lokálisan, az ütközési pont körüli kis területen történik, így az anyag nem melegszik túl vagy deformálódik.

Fémek lézeres szublimációs vágása

Ezt a módszert gyakrabban használják a mikrotechnikában vékony fémek lézeres vágására. Nagyon energiaigényes, mivel nagy teljesítményű nanoszekundumos lézereket használnak az anyag deformáció nélküli elpárologtatására. A hatásfok 5-8-szor alacsonyabb, mint a fémek lézeres fúziós vágásánál.

A lézervágás előnyei más fémvágási módszerekkel szemben

A fém lézeres vágása az egyik legfiatalabb, de mégis legfejlettebb módszer a fémlemezek és csövek vágására. Ennek a következő előnyei vannak:

Vízsugaras vágáskor nincs hulladék forgács, fémpor vagy vágási segédanyagok, például homok formájában;
A fémlézervágó gép egyszerű és biztonságos kezelése. Nincs szükség speciálisan felszerelt helyiségre és védőruhákra;
Nagy pontosságú fém lézervágás. A lézer átmérője 0,01 mm-ig, újrapozícionálási pontosság - 0,02 mm;
Az anyag nem deformálódik. A hőhatás zóna olyan kicsi, hogy ha a fémet lézerrel vágják, nincs ideje eléggé felmelegedni;
Tökéletesen tiszta vágás. A lézeres vágást követően a fém nem igényel utómunkát, a vágott felületen nincs sorja vagy salak, a késztermék gyakran utófeldolgozás nélkül kerül munkába;
Összetett kivitelű fém lézervágás. Ellentétben például a szalagfűrészvágással, a lézer bármilyen bonyolultságú kontúrt képes vágni;
Működési sebesség. A Wattsan fémlézeres vágógépek akár 60 m/perc sebességet is elérhetnek fémek, különösen vékony fémlemezek lézeres vágásakor. És az alapjárati sebesség akár 140 m/perc;
Élettartam. A fémlézeres vágógép várható élettartama több mint 11 év ;
Számítógépes numerikus vezérlés . A gép vezérlőrendszere végzi el a fémlézeres vágás nagy részét, és ez biztosítja a termék teljes konzisztenciáját, valamint minimálisra csökkenti a pontatlanságokat és selejteket;
Könnyű megtanulni. A fémlézeres vágás és a fémlézervágó géppel történő munkavégzés alapelvei egy munkanap alatt elsajátíthatók.
A gép sokoldalúsága. Egy új termék bevezetésének ideje percekbe telhet; üzem közben a termék konfigurációját a kezelő a feladatnak megfelelően módosíthatja.
Nincsenek fogyóeszközök . A fémlézeres vágógép működése során a fogyóeszközök vagy nem léteznek, vagy olcsók. A fő fogyasztás az anyag és a segédgázok.

Fémek lézeres vágása. Milyen fémeket lehet vágni

Lézeres fémvágó gép. Minden, amit tudni akart a fémek lézeres vágásáról Fémlézeres vágás: működési elvek és előnyei 1

A következő fémek alkalmasak lézervágásra:

szénacél,
horganyzott acél,
ötvözött acél,
rozsdamentes acél,
réz,
sárgaréz,
alumínium,
titán.

Ha egy fémlézeres vágógépet speciális egységgel szerelnek fel, akkor nem csak fémlemezt, hanem kerek és téglalap alakú csöveket is vághat vele. Vannak speciális gépek fémcsövek lézeres vágására is.

Minden fémtípushoz speciális segédgázra van szükség a lézeres vágáshoz.

A vasfémek lézeres vágásához levegőt vagy oxigént használnak. Fém lézeres levegővel történő vágásához kompresszor szükséges, ezzel a módszerrel viszonylag kis vastagságban, akár 3-5 mm-ig is vágható. De elegendő lézerforrás teljesítmény mellett a maximális anyagvastagság akár 20 mm is lehet. A fém lézeres vágása oxigénnel többszörösen gyorsabbá teszi a vágást.

Inert gázokat, leggyakrabban nitrogént, a következő feladatokhoz használnak:

rozsdaálló tulajdonságokkal rendelkező fémek lézeres vágásához azok megőrzése érdekében;
nagy hővezető képességű fémek, réz és alumínium lézeres vágásához, a salakképződés elkerülése érdekében;
A titán vágásához argonra van szükség, mert más gázokkal történő vágás után ez a fém porózussá és törékennyé válik.

Erősen visszaverő fémeket nem szabad fémlézeres vágógépen vágni, kivéve, ha a lézerforrás visszaégésvédelmi rendszerrel van felszerelve, ellenkező esetben a lézersugár visszaüthet a forrásba és károsíthatja azt. Jelenleg csak az IPG-sugárzók védettek az ilyen típusú visszaverődés ellen.

A fémlézeres vágógép nem alkalmas faanyagok vágására. Ráadásul életképtelen megoldás lenne, hiszen a CO2 gépek ideálisak a fa alapú anyagokhoz, és lényegesen olcsóbbak, mint a fémlézeres vágógépek.

A fémlézeres vágógép kiválasztásával kapcsolatos további részletekért forduljon a Virmer vezetőihez: +31208082045 , e-mail: info@virmer.com .

Fém lézervágó alkalmazások

A fémlézeres vágást a hajógyártásban, a repülőgép- és gépgyártásban, az autógyártásban, az építőiparban, a műszeriparban, az orvosi és élelmiszeriparban használják.

Mit lehet előállítani fémlézervágó gépekkel?

fémszerkezetek épületek építéséhez és burkolásához;
vasajtók és fémbútorok;
tároló bútorok: állványok, szekrények, polcok, fiókok, tálcák;
reklámszerkezetek: cégtáblák, bemutató betűk, állványok, vitrinek, reklámállványok;
berendezések házai és panelei;
szellőztető rendszerek;
szerelési hardver;
felszerelések és bútorok az orvostudományhoz és a kereskedelemhez;
dekoratív kültéri grillek;
külső és belső kialakítás, például egyedi fémkapuk;
bármilyen bonyolultságú fémelemek lézervágása;
bármilyen egyedi gyártású fémszerkezet.

Mi a különbség a fémlézeres vágógépek között?

Hogyan válasszunk rostos fémvágót Fémlézeres vágás: működési elvek és előnyei 1

A weboldalunkon található Wattsan fémlézeres vágógépek 3 fő kategóriába sorolhatók: E-line, S-line és HARD-line. Az E és S vonalak 1300x2500 mm-es és 1500x3000 mm-es munkaterület-méretekben, míg a HARD-vonal 1500x3000, 4000x2000 és 6000x2000 mm-es munkaterület-méretekben kaphatók.

A fő különbség a három modell között a lézerforrás maximális teljesítménye, a ház kialakítása és az alkatrészek. Következésképpen ez határozza meg a vágandó anyag teljesítményét és maximális lehetséges vastagságát.

Minél vastagabb az anyag, annál erősebb lézerforrás szükséges a fém vágásához, és annál nagyobb az igény a gépágyra és minden alkatrészre.

Ami ezeknek a modelleknek a közös vonásait illeti, a következő pontokat lehet kiemelni:

Ezeket a fémlézeres vágógépeket éjjel-nappali működésre tervezték;
A teljesen hegesztett keret 400 mm-enként belső bordákkal van megerősítve;
Lézerforrások vezető gyártóktól: IPG, Raycus, MaxPhotonics, JPT;
Robusztus és könnyű alumínium portál;
HIWIN vezetősínek és LEAN B2 spirális állványok;
A vezetősínek fém burkolata megóvja a szikráktól és az égéstől a hullámos védelem révén;
Mitsubishi motorok Shimpo sebességváltóval; a különböző modellek a terheléstől függően eltérő kimenettel rendelkeznek;
Siemens elektromos készülékek;
FSCUT vezérlő;
A CYPCUT szoftver távoli rendszerdiagnosztikát, valamint számos olyan funkciót tartalmaz, amelyek felgyorsítják és leegyszerűsítik a fémlézeres vágást;
A zóna füstelszívó rendszer hatékonyabb és gazdaságosabb, mert csak a gép azon szegmensében működik, ahol fémet vágnak.

Most pedig nézzük meg közelebbről a Wattsan E-line, S-line és HARD-line fémlézervágó gépek közötti különbségeket.

Wattsan E-line fémlézeres vágógépek

Ez a fémlézeres vágógép alapmodellje, és alkalmasabb vékony fémek nagy sebességű lézeres vágására. Az E-line jellemzői:

Legfeljebb 4 mm vastag fémek lézeres vágására alkalmas;
1000, 1500 vagy 2000 W névleges teljesítményű IPG, Maxphotonics, JPT vagy Raycus lézerforrással;
Akár 80 m/perc utazási sebesség 1G-tól kezdődően;
A teljesen hegesztett keret 6-8 mm keresztmetszetű;
1 kW-os Mitsubishi motorok és Shimpo sebességváltók;
X- és Y-tengely: HIWIN 20 mm-es vezetősínek és Lean B2 spirális fogaslécek;
Z-tengely: HIWIN 15 mm-es vezetősínek és 16 mm-es golyós-csavar;
Alapkivitelben RayTools lézerfejjel, opcionálisan WSX vagy Precitec lézerfejjel kapható.

Az ilyen fémlézeres vágógépről további részletekért lásd a Wattsan 1325 E-t .

Minden Wattsan fémlézeres gépkeret lágyítási folyamaton megy keresztül - többlépcsős hőkezelésen egy speciális kemencében -, hogy enyhítse a fém feszültségét. Ez garantálja a vetemedésmentes működést minimum 10 évig.

Wattsan S-line fémlézervágó gépek

Közepes vastagságú fémek nagy sebességű és nagy pontosságú lézeres vágására tervezve. Az S-line fémlézervágó gépek jellemzői:

Legfeljebb 12 mm vastag fémek lézeres vágására alkalmas;
IPG, Maxphotonics, JPT vagy Raycus lézerforrással, 1000 W és 6000 W közötti névleges teljesítménnyel;
Akár 140 m/perc utazási sebesség 2G gyorsulás mellett;
A teljesen hegesztett keret 8-12 mm keresztmetszetű;
2 kW-os Mitsubishi motorok és Shimpo sebességváltók;
X- és Y-tengely: HIWIN 20 mm-es vezetősínek és Lean B2 spirális fogaslécek;
Z-tengely: HIWIN 15 mm-es vezetősínek és 16 mm-es golyós-csavar;
Alapkivitelben RayTools lézerfejjel, opcionálisan WSX vagy Precitec lézerfejjel kapható.

A Wattsan gyárban egy nagy pontosságú robotgép tökéletesen lapos alátéteket mar a vezetősínekhez és a spirális állványokhoz. Ez biztosítja a koaxialitásukat és párhuzamosságukat, így garantálva a 0,02 mm-es újrapozícionálási pontosságot.

További részletekért lásd a Wattsan 1530S-t .

A Wattsan S-line fémlézeres vágógépei cserélhető asztalokkal, csővágó egységgel és védőkabinnal is felszerelhetők.

Cserélhető asztalok

A Tablechange időt takarít meg azáltal, hogy miközben az egyik asztalt egy fémlemez lézeres vágására használják, a kezelő eltávolítja a vágott darabokat, és egy új anyaglapot rak a másikra. Az automatikus asztalcsere 18-30 másodpercet vesz igénybe.

Például a Wattsan 1530 Tablechange fémlézervágó gép.

Csővágó egység

Közvetlenül a gép mellé van szerelve. Lehetővé teszi fémlemezek és fémcsövek vágását egyaránt. Például a Wattsan 1530 Rotatory fémlézervágó gép.

A Wattsan 1530 Rotatory akár 220 mm-es kör alakú csöveket és 160 mm-es téglalap alakú csöveket vág 3-9 méter hosszúságig. Lézeres lemezvágás megengedett méretei: 1500x3000 mm.

Védőkabin

Közepes és nagy teljesítményű lézerforrások használatakor történő biztonságra tervezték. Teljesen körülzárja a fém lézervágó gép munkaterületét, és betekintő ablakokkal rendelkezik, hogy megvédje a visszavert lézersugarak és szikrák ellen.

Az opcionális tartozékok egymással kombinálhatók vagy egyszerre szerelhetők fel, mint a Wattsan 1530 Tablechange Rotatory Cabine lézeres fémmegmunkáló gépen.

A fémlézeres gépek külön osztályába tartozik a Wattsan RD fémlézervágó gép, amely fémcsövek és gerendák vágására specializálódott.

Különösen vastag fémek vágására tervezték. Alapértelmezés szerint cserélhető asztalokkal van felszerelve, mivel az ilyen típusú lézeres fémvágó gépek kezdetben nagy munkaterheléssel járnak. A HARD-line jellemzői:

80 mm vastagságú fémek vágására alkalmas;
3000-20000 W IPG lézerforrással felszerelve;
Akár 140 m/perc utazási sebesség 2G gyorsulás mellett;
A teljesen hegesztett keret keresztmetszete 15-18 mm;
A gépvázat grafit és kerámia bevonat, valamint rézlemezek védik a hőhatások visszaverése és kiegyenlítése érdekében;
16 mm vastag erősítő bordák a kereten belül;
Teljesen zárt ház kialakítás légszűrő rendszerrel;
1,3 kW-os Mitsubishi motorok és Shimpo sebességváltók;
X- és Y-tengely: HIWIN 30 mm-es vezetősínek és Lean B2 spirális fogaslécek;
Z-tengely: HIWIN 25 mm-es vezetősínek és 25 mm-es golyós-csavar;
Az alumínium portál megnövelt keresztmetszete;
Alapértelmezés szerint Precitec lézerfejjel érkezik;
Két kamerával felszerelt: a gépen belüli munka megfigyelésére és a cserélhető asztalok megfigyelésére;
Külön elektromos szekrény a könnyű hozzáférés érdekében.

Különbség a szál és a CO2 fém lézervágás között

Mi az a CNC CO2 lézer és hogyan működik? Fémlézeres vágás: működési elvek és előnyei 1

Mivel fémlézeres vágásról írunk, nem hagyhatjuk figyelmen kívül, hogy néhány CO2 gép is alkalmas erre a célra. Például a Wattsan NC-1612, amely nem fémes anyagokat is képes vágni.

Ennek a gépnek a lézercső teljesítménye 130-150 W, a munkaterület mérete: 1600x1200 mm. Ez a sokoldalú gép akár 1,5 mm vastag fémeket, valamint a CO2 lézerekhez használt egyéb szabványos anyagokat is vágja: rétegelt lemez , furnér, MDF, fa , műanyag , textil , bőr és szőrme.

A Wattsan NC-1612 fémlézervágó gépről bővebben honlapunkon olvashat.

Következtetések

A fémlézeres vágógép a legtermékenyebb eszköz a fémlemezek és csövek vágására. Bármely fém lézervágó ára az emitter teljesítményétől és számos egyéb paramétertől függ.

Ha szeretne időpontot foglalni a fémlézeres vágógépek konzultációjára vagy online bemutatójára, forduljon a Virmer vezetőihez: +31208082045 , e-mail: info@virmer.com .