Laserové řezání kovů: popis procesu, výhody

Pojem technologie a popis procesu

Laserové řezání znamená technologie řezání a řezání za použití vysoce výkonných laserů. Nejčastěji se používá v průmyslové velkoobjemové výrobě.

Laserový paprsek je zaměřen, je řízen častěji pomocí počítače. S jeho pomocí je možné zajistit vysokou koncentraci energie a bez ohledu na termofyzikální vlastnosti materiálu řezat téměř jakýkoliv materiál.

Během procesu řezání se kov, jehož úsek je vystaven řezání, pod vlivem laserových paprsků, začíná tát, vzplanutí, odpařovat nebo je foukán proudem plynu. V důsledku toho se dostaneme do úzkých řezů a oblast tepelného vlivu bude minimální.

Vlastnosti řezání laserem jsou následující:

• nemá mechanický vliv na kov během obrábění.
• deformace, jsou-li přítomné, jsou minimální. Mohou být dočasné a během procesu se vyskytnou, nebo mohou být zbytky, objeví se po úplném ochlazení materiálu.

Z tohoto důvodu je při použití tohoto způsobu řezání možné, že i tuhé a snadno deformovatelné součásti nebo obrobky nemohou být obrobeny a vše bude provedeno s vysokou přesností.

Laserové záření má vysoký výkon, což vám umožňuje zajistit dobrý výkon a kvalita povrchu řezu bude vynikající.

ovládání laserového světla je relativně jednoduchý a snadno, díky kterým bude možné provádět řezání složitých obrysu na objem nebo plochých částí nebo obrobků, je proces v tomto případě bude mít vysoký stupeň automatizace.

Tato technika je možná za použití technologických zařízení na základě těchto typů laserů:

• vlákno;
• plyn;
• pevný stav.

Všichni mohou pracovat v impulsně-periodickém nebo kontinuálním způsobu záření.

Použití metody řezání laserem v průmyslové výrobě pravidelně roste, ale může být stále plně nahrazeno jinými tradičními metodami řezání kovů. Пv porovnání s jinými průmyslovými odvětvími instalace, laserová zařízení jsou stále velmi drahé, navzdory skutečnosti, že v poslední době jejich náklady začaly klesat. Z tohoto důvodu je řezání kovů laserem účinné pouze tehdy, jestliže jiné, přístupnější tradiční metody zpracování materiálů nemohou poskytnout očekávaný výsledek.

Výhody laserové technologie

Tato technika se provádí prostřednictvím spalování kovových plechů pomocí laserových paprsků. Ve srovnání s jinými způsoby řezání kovových výrobků má řadu takových výhod, některé z nich již byly zmíněny výše:

• Kvůli nepřítomnosti tohoto mechanického kontaktu mohou být ošetřeny i křehké kovy, stejně jako ty, které se snadno deformují.
• Výrobky na bázi pevných kovových slitin je možné zpracovat.
• existuje možnost vysokorychlostního zpracování tenkovrstvé oceli.
• pokud jde o výrobu omezených množství kovových výrobků, řezání laserem je v tomto případě výhodnější než výroba drahých forem nebo forem.
• Chcete-li zajistit automatizaci procesu, použijte dostupný kreslicí program pro vytvoření souboru s obrázkem. Potom přeneste soubor do počítače instalace, který dokáže odolat chybám i v malých rozměrech.
• technika je univerzální. Pomocí laseru je možné zpracovávat výrobky vyrobené z oceli a jiných kovů různého stupně složitosti. Maximální přípustná chyba v tomto případě nebude větší než 0,5 mm.
• Tepelná zátěž na kovu je minimální, což umožňuje pracovat s materiály všeho druhu, od nerezové oceli po neželezné kovy.
• tento způsob řezání eliminuje potřebu dalšího zpracování, takže ušetříte čas i peníze.
• technologie je charakterizována vysokou produktivitou kvůli vysoké rychlosti zpracování a kompetentní spotřebě materiálu. Odpad bude mít minimum díky přesnému položení prvků na prázdném listu.
• vysoká přesnost práce - laserové řezací zařízení je vybaveno pracovními hlavami o průměru asi jeden milimetr, což zaručuje vysokou rozměrovou přesnost. Řezání je možné i při nejmenších detailech.
• Laserové řezání lze provést co nejdříve, vysoká kvalita práce zůstává beze změny. Výkon laseru se nastavuje pokaždé různými způsoby a zohledňuje pracovní vlastnosti a typ materiálu.

Materiály pro řezání

Pro ošetření laserem ocel je vhodná v jakémkoliv stavu, hliník nebo jeho slitiny, stejně jako jiné neželezné kovy. Nejběžnější typy plechů jsou:

• ocel (průměr 0,2 - 20 mm);
• Nerezová ocel o průměru 0,2 - 12 mm;
• slitiny hliníku od 0,2 do 20 mm;
• mosaz (0,2 - 12 mm);
• měděné plechy od 0,2 do 15 mm.

V závislosti na použitém materiálu se používá tento nebo ten typ laseru. Materiály, které mají nízkou tepelnou vodivost, se nejlépe hodí pro zpracování, protože jejich laserová energie se koncentruje v menším objemu materiálu a naopak. Pokud má kov vysokou tepelnou vodivost, může se objevit rošt. A tato metoda dokáže zpracovat nejen kovy, ale i další materiály, zejména dřevo.

Chlazení a spotřeba energie

Samotný laser, stejně jako jeho optika, včetně zaostřovacích čoček, vyžadují chlazení. V závislosti na modelu instalace a jeho velikosti může být nadměrné teplo odstraněno vyfukováním vzduchu nebo chladicí kapalinou. Často v roli chladicí kapaliny je voda, která prochází chladicí jednotkou nebo výměníkem tepla.

Co se týče spotřeby energie, účinnost lasera použitého ve výrobě je 5-15 procent. Účinnost a spotřeba energie závisí na následujících faktorech:

• výstupní výkon instalace;
• laserové provozní parametry;
• přizpůsobení laseru tomuto nebo tomu druhému dílu.

Při určení účelnosti používání zařízení je třeba vzít v úvahu jeho náklady, jakož i náklady na jeho údržbu a údržbu. V současné době jsou provozní náklady na zařízení s optickými vlákny polovinu nákladů na laser CO2.

Výkon použitý pro řezání však závisí na následujících faktorech:

• rychlost provozu;
• prostředí zpracování;
• tloušťka materiálu;
• jeho typu.

Rozsah aplikace

Laserové zpracování kovů se používá v různých průmyslových odvětvích. Díky této metodě lze rychle a efektivně vyrábět spojovací prvky, držáky, pouzdra různých zařízení a mnoho dalšího.

Zákazníci vyráběných tímto způsobem jsou:

• výrobci skladových a obchodních zařízení;
• návrháři interiérů;
• reklamní kampaně atd.

Z kovových plechů je možné vyříznout i velmi složité součásti, provádět frézování, dělat drážky a také dát řezy nejatraktivnějšímu vzhledu.

Díky způsobu řezání laserem můžete dosáhnout ideální kvality řezu, výrobní proces je co nejrychlejší, množství spotřebního materiálu je minimalizováno. A také řezání dílů laserovou metodou se provádí velmi přesně.

Metoda je téměř nezbytná pro zpracování rychle deformujících se kovů, materiály nebudou potřebovat další zpracování a hotové výrobky mohou být použity okamžitě pro jejich zamýšlený účel, což je v některých odvětvích zvláště důležité.