Kateri materiali se lahko režojo z volno laserjem?
Kot pionir v oblasti najnovejše tehnologije nas pogosto vprašajo: »Kateri materiali jih je mogoče rezati z volno laserjem?« Volno laserjevo rezanje spremenjuje industrije, saj ponuja neverjetno natančnost in učinkovitost. Volni laserji so sposobni obdelovati široko paleto materialov, vključno s kovinami, kot so nerdzava celozemelj, ogljikov celozemelj, legiralni celozemelj, železo, bakra, aluminija in titanovih legur, ter tudi plastike in celo dreveso. Redko ne izvajajo čisto in natančnih rezov, pri čemer imajo za dodatno prednost, da ne zahtevajo drugega obdelave za gladke zaključne površine. V tem članku vam bom predstavil različne material, ki jih je mogoče rezati z uporabo volno laserjeve tehnologije, ter pojasnil, zakaj je ta metoda postala prva izbira za proizvajalce po vsem svetu. Pustimo se odvesti v neverjetno versatilnost volno laserjevega rezanja.
Je za vas izziv izbrati pravilno režno metodo za različne materiale? Izbor neustreznega režnega orodja lahko pomeni nezadovoljive rezultate in nepotreben porab virmov. Na fortuno ponujajo volokni laserji vsestransko in učinkovito rešitev za širok obseg materialov.
Fiber laserji so znan po svoji natančnosti in učinkovitosti prirezanju širokega razpona materialov, vključno s kovinami, plastikom in kompozitnimi materiali. Na primer, je mogoče zagotoviti natančnost do 0,01mm/korak, pri čemer je splošna napaka točnosti znotraj ±0,5mm, kot je bilo preverjeno med postopkom zagotavljanja kakovosti. Poleg tega lahko stroji za rezanje z fiber laserjem dosežejo natančnost rezanja ±0,015mm z ponovitvijo ±0,001mm, kar jih dela idealne za aplikacije visoke natančnosti, kot so medicinska oprema in mikroelektronika. Njihova predvsem napredna tehnologija jih dela idealne za industrije, ki zahtevajo natančnost in hitrost. Pogledajmo si, katere materiale najbolje delujejo z fiber laserji in zakaj so izbrana možnost za mnoge proizvajalce.
Kaj je rezanje z fiber laserjem?
Fiber laser rezanje vključuje uporabo laserovega žarka, ki ga generira optični vlaken laser, da se raztopi ali vaporizira material, kar pomeni natančna rezanja. Ta proces rezanja uporablja intenziven žarek, ki je usmerjen na površino materiala. Fiber laserji so znani po izjemni kakovosti žarka, visoki moči in sposobnosti rezanja skozi debeljše materiale z manjšo deformacijo.
Fiber laserji, ki uporabljajo pevno sredstvo, ponujajo pomembne prednosti v primerjavi s standardnimi CO2 laserji, saj so energetsko učinkovitejši, kompaktnije in hitreje v delu. Visokohastna zmogljivost in natančnost fiber laserja za rezanje, kot jo prikazujejo stroji, kot je 1500W fiber laser rezalnik s hitrostjo rezanja 100m/min, sta še posebej koristni za uporabe, ki zahtevajo zapletena rezanja, čiste robove in minimalne območja, prizadeta s toploto.
Uvod v tehnologijo fiber laserja
Tehnologija vlakenih laserjev predstavlja proračunsko izboljšavo v svetu industrijskih laserjev, ki ponuja zelo visoko natančnost, učinkovitost in versatilnost. Vlakna laserje, nasprotno trdnim CO₂ laserjem ali trdnim laserjem, uporabljajo laserji, ki jih generirajo skozi vlakno kablu sestavljenega iz stekla ali drugih specializiranih materialov. Ta pristop omogoča višjo učinkovitost in nižjo vzdrževanje v primerjavi z CO₂ laserji, saj lahko vlakna laserje dosežejo višji fotoelektrični pretvorbeni obseg do 30%, kar značilno zmanjša porabo energije in stroške delovanja. Ti laserji ponujajo številne prednosti, posebej v aplikacijah, ki zahtevajo drobne rezove, globoko očrbovanje ali hitro obdelovanje.
Volokovni laserji so vedno več in več priznani kot najboljša tehnologija v številnih industrijskih sektorjih, kot so delo z kovinami, avtomobilski sektor, letalska industrija in proizvodnja medicinskih naprav, zaradi svoje izjemne kakovosti žarka, stabilnosti in fleksibilnosti v moči in valovni dolžini. Spodaj je predstavitev osnovnih načel volokovne laserjeve tehnologije, njenih komponent, delovanja in prednosti.
Kateri materiali se lahko režojo z volno laserjem?
Laserski vlókna so postala nesmisljiva orodja v kovinski industriji za rezanje, hitro zamenjujejo tradicionalne metode obdelave kovin. Lahko režejo kovinske plošče z visoko točnostjo in učinkovitostjo, pogosto trikrat hitreje kot druge metode rezanja. Uporaba laserskih vlókien omogoča avtomatsko fokusiranje, kar je ključno za rezanje različnih materialov, ter funkcijo 'skočenja', ki znatno zmanjša čas, ki ga potrebuje glava za rezanje za premik, s tem pa povečuje skupno učinkovitost. Poleg tega lahko laserska vlókna enostavno režejo debelokovinske plošče, njihova uporaba laserjskih hladilnikov pa zagotavlja stabilno kakovost in učinkovitost pri rezanju.
Resnično, laserska vlókna so zelo učinkovita in široko sprejeta za rezanje kovin v industrijskih okoljih, poznana po svoji natančnosti, hitrosti in gospodarski učinkovitosti. Laserska vlókna so izredno učinkovita pri rezanju različnih kovin zaradi svoje natančnosti, hitrosti in energetske učinkovitosti.
Večkratočnost med tipi kovin
1. Inox
Nerez je ena od najpogostejše reženih materialov z uporabo vlakenih laserjev. Visoka gostota energije laserja omogoča izjemno natančne in čiste reze, s hladnimi robovi tudi na najtanjših listih.
Uporabe vključujejo: Kuhinjsko opremo, Zdravstvene naprave, Avtomobilske delove, Arhitekturne komponente
2. ogljikovito celico
Vlakna laserji iztečno rezijo ogljikovito celico, ponujajoče hitre reze in visoke kakovosti rezultate. S kisikovno pomočjo pri reženju se lahko učinkovito obdelajo tudi debeljše listove ogljikovite celice.
To dela vlakna laserje pomembne za: Strojniško opremo, Proizvodnjo tehnoloških strojev, Industrijske cevi
3. aluminij
Aluminijevi legi in odražalni lastnosti ga spravljajo med priljubljene material v industrijah, kot so letalska in avtomobilsko. Sodobni vlakna laserji, opremljeni z antiodražalno tehnologijo, lahko enostavno rezijo aluminij z odlično natančnostjo in minimalno toplinsko deformacijo.
Ključne uporabe vključujejo: Letalske dele, Avtomobilski paneli, Potrošniške elektronike
4. bakren
Med, ki je znani po visoki odbleskujnosti in prevodnosti, predstavlja težave za običajne režeče tehnike. Napredne vlaknovne laserje so sposobne učinkovito rezati med, tako da zagotovijo čiste robove in preprečijo izkrivljanje, zaradi visoke absorpcije svetlobe s strani materiala in uporabe pomočnih plinov, ki pospešujejo proces rezanja.
Njegove običajne uporabe vključujejo elektrokomponente, vodovodne namestitve in dekorativne predmete.
5. Moserjava
Kot med tudi željezo imajo odbleskujne lastnosti, vendar jih je mogoče natančno rezati z uporabo vlaknovnega laserja. Natančna nadzorovanja toplote zagotavlja, da material ohrani svojo estetsko vrednost brez posmrkanja.
Industrije, ki uporabljajo željezne komponente, vključujejo: Glasiške instrumente, Oblikovanje šminka, Dekorativno ogrodje
6. Titan
Titan je močen, hrbten metal, ki se pogosto uporablja v visoko zmogljivih aplikacijah. Vlaknovni laserji lahko obravnavajo moč in tvrdost titanu, proizvajajoče natančne reze, ne da bi onesnažili celovitost materiala.
Tipične uporabe so: Komponente za letalstvo, Medicinske vtičnice, Visokokakovostna športna oprema
Prednosti vlakenih laserjev za rezanje kovin
1. Visoka natančnost in čisto rezanje
Vlakna laserjev ustvarjajo usmerjeno, visokoenergijsko žarko, ki omogoča izjemno natančno in čisto rezanje. To jih dela idealne za industrije, ki zahtevajo zapletene načrte in strogotne toleranse.
2. Rezanje tankih in debelih kovin
·Tankimi kovinami se lahko rezuje z visokimi hitrostmi in z minimalno toploto deformacijo.
Vlakna laserje z višjo močjo (npr. 6 kW ali več) lahko enostavno režo tudi debeljše kovine.
3. Energetska učinkovitost
V primerjanju s CO₂ laserji ponujajo vlakna laserje manjšo porabo energije in povečano učinkovitost pri rezanju, kot je dokazano z možnostjo, da dosežejo rezni potencial 4kW CO₂ lasera le z 3kW moči.
4. Nizko vzdrževanje
Vlakna laserje imajo manj gibljivih delov in trdno obliko, kar pomeni zmanjšane zahteve po održovanju in daljši delovni življenjski cikel.
Mogu vlakna laserje režati tudi nekovinske material?
Laserski sistemi na vlaknini so predvsem namenjeni rezanju in obdelavi kovin, vendar so sposobni ravno tako obdelati določene nekovinske material, čeprav pod določenimi pogoji. Vendar pa je njihova učinkovitost pri obdelavi nankovinskih materialov tipično omejena, če jo primerjamo z CO₂ laserji, ki se izkazujejo kot bolj primerni zaradi svoje daljše valovne dolžine in boljše absorpcije s strani nankovinskih snovi. Spodaj je podrobnejši pregled tega, kar lahko laserek na vlakninah reže ali ne v področju nankovinskih materialov.
Nankovinske snovi, ki jih lahko laserek na vlakninah reže ali obdeluje
1. Plastične snovi
Laserski sistemi na vlaknini lahko označujejo in risajo različne plastike, vendar niso idealni za rezanje debelih plastikovih plošč. Tole plastične sloje ali specializirani plastiki (npr. polikarbonat ali akrilik) se lahko v nekaterih primerih režo z laserkom nižje moči, a kakovost morda ni enakomerna.
Uporabe: Oznake, barkodne številke, brendiranje in prilagojene dizajne.
2. Keramika
Fiber lasers so pogosto uporabljene za označevanje ali površinsko graviranje keramike, namesto za rezanje. Visoka natančnost fiber laserjev omogoča podrobne načrte na keramičnih površinah, ne da bi se kompromitirala celovitost materiala.
Uporabe vključujejo industrijske komponente, dekorativne predmete ter medicinsko opremo.
3. Steklo
Fiber lasersi niso primerni za rezanje stekla, vendar pa ga lahko označijo ali mu vgrajijo, kadar jih uporabijo skupaj z določenimi laserji parametri ali oblogami.
Uporabe: Označevanje steklenih butelj, umetniška graviranja in industrijska označevanja.
5. Kompozitni materiali
Tehnično je mogoče rezi ali označiti tine kompozitne materiale, vendar se fiber laserjem teži pri delu z debeljšimi, plastnimi kompozitnimi materiali zaradi neravnomerno absorpcije toplote.
Uporabe: Komponente v letalski in avtomobilski industriji ali lehkotne konstrukcije.
6. Guma
Fiber lasersi učinkovito označijo in vgrajijo gumo, kar jih dela primerne za izdelavo podrobnih načrtov ali besedila. Rez gum je mogoč, vendar ga s fiber laserji redko izvajajo.
Uporabe: Pečati, kazalniki in zaklepki.
Nemetalske materialje, s katerimi so optične vlaknine za laser v težavi
Les
Optične vlaknine niso primerno prilagodjene za rezanje ali risanje drevESA zaradi svoje kratke valovne dolžine, ki jo organični materiali slabo absorbirajo. CO₂ laseri so učinkovitejši pri obdelavi drevESA.
2. Optične vlaknine pogosto popejo ali poškodujejo tekstilijo zaradi neenakomerne distribucije toplote. CO₂ laseri so priljubljeni za natančno rezanje in risanje tekstilij.
3. Tekstilija in tkanine
Optične vlaknine splošno popejo ali poškodujejo tkanine zaradi neenakomerne distribucije toplote. CO₂ laseri so priljubljeni za čisto rezanje in risanje tekstilij.
4. Optične vlaknine imajo težave pri učinkovitem rezanju pumu zaradi topenja in neenakih rezov.
5. Papir in karton
Optične vlaknine niso idealne za te materiale zaradi preveč tople topline in tveganja vzhignitve.
Zakaj so optične vlaknine omejene za nemetalske materiale
· Valovna dolžina: Volokni laserji delujejo pri valovni dolžini 1,064 mikronov, kar je idealno za kovine, vendar niso učinkovito absorbirani od večine nekovinskih materialov.
· Nadzor toplote: Nekovinske materialje pogosto neenako absorbirajo in porazdeljujejo toploto, kar pripelje do opaljenj, izkrivljanja ali tajenja.
· Lastnosti po materialih: Organični in porozni materiali, kot so dreveso ali pjen, se slabše ujemajo z intenzivnim, usmerjenim žarkom voloknih laserjev.
Alternativa za nekovinske materialje: CO₂ laserji
V industrijah, ki zahtevajo obsežno rezanje nekovinskih materialjev, kot je lesarna proizvodnja in tekstilna izdelava, so CO₂ laserji dokazali biti boljša možnost. Delujejo pri daljši valovni dolžini (10,6 mikronov), ki se dobro ujema s nekovinskimi materiali, omogočajoči čistejše reze in večjo versatilnost.
Alternativa za nekovinske materialje: CO₂ laserji
Za industrije, ki zahtevajo obsežno rezanje nekemikalnih materialov (npr. delo z drevesom, tekstilna proizvodnja), so CO₂ laserji boljši izbiri. Delujejo na daljši valovni dolžini (10,6 mikronov), ki se dobro ujema s nekemikalnimi materiali, kar omogoča čistejše reze in večjo versatilnost.
Faktorji, ki vplivajo na rezanje z vlakenim laserjem
Več faktorjev vpliva na učinkovitost in kakovost rezanja z vlakenim laserjem:
· Debelina materiala: Debelina materiala igra ključno vlogo pri določanju hitrosti reza in potrebne moči lasera. Dejansko težje materiale splošno zahtevajo višjo moč lasera in počasnejše reže.
· Odbijalnost materiala: Nekatere materiale, kot je aluminij in bakra, kažejo visoko odbijalnost, ki jo lahko prepreči procesom lasernega reza. Vendar pa so vlakenski laserji zelo sposobni za rezanje odbijalnih kovin, v tem opravilu presegajoče CO₂ lasere.
· Moč lasera in hitrost rezanja: Moč lasera in hitrost rezanja določata kakovost in učinkovitost rezanja. Višja moč običajno pomeni hitrejše rezanje, vendar lahko poveča tudi tveganje ožge, če ni pravilno upravljano.
· Vrste pomočnega plina: Vrsta pomočnega plina, posebej kisika, ki se uporablja pri vlakenem laserjem rezanju, lahko značilno vpliva na kakovost rezanja in na material, ki ga je mogoče obdelati, kot je dokazalo študijo, ki je pokazala, da je kisik kot pomočni plin pripeljal do hitrosti rezanja 38,1 mm s⁻¹ in izboljšane kakovosti rezanja za Nitinol.
Zaključek
Vlakeno laserjevo tehnologija rezanja je sposobna obdelave širokega razpona materialov, od kovin do nekovinskih in sestavin. Njena natančnost, hitrost in versatilnost jo spravljajo v cenjen orodje v različnih industrijah. S tem, ko se tehnologija vlakenih laserjev nadaljuje v svojem razvoju, bodo materiali, ki jih je mogoče rezati, širili, kar bo ponujalo še več možnosti proizvajalcem in izdelovalcem.
O Garyju Olsonu
Gary Olson je vprasan urednik spletne strani pri JUGAO CNC MACHINE, ki se osredotoča na zbiranje in urejanje strokovnih znanj o obdelavi listne jekline. S svojim odkritim okom za podrobnosti in nerokljivo strastjo za natančnost zagotavlja točnost, uključenost in informativnost vseh tehničnih vsebin. Gary Olson redno posodablja spletno stran JUGAO z dragocenimi uvidi v industrijo, kar pomaga izobrazovati in podpirati stranke ter strokovnjake v področju metalurgije. Njegova posvečenost kakovosti igra ključno vlogo pri okrepljanju spletnega prisotnosti JUGAO in njegove povsemnjenosti kot zaupanja vredna oblast v rešitvah za listno jeklino. Poglejte vse objave od Garyja Olsona.
