Author: Barbara

Na czym polega cięcie laserowe?

W przemyśle coraz bardziej popularna staje się laserowa obróbka różnych materiałów. Wykorzystanie skupionej wiązki lasera pozwala uzyskać rezultaty, które dawniej były trudne do osiągnięcia lub nawet niemożliwe. Cięcie laserowe (więcej tutaj: https://ciecielaser.pl/) to bardzo duża precyzja i powtarzalność całego procesu. Praca może być wykonana szybko, nawet jeśli mamy do czynienia ze skomplikowanym kształtem. Maszyny są sterowane komputerowo i w krótkim czasie można wykonać obróbkę wielu przedmiotów.

Różne sposoby działania

Cięcie laserowe może przebiegać na kilka różnych sposobów. Materiał może zostać roztopiony, odparowany lub wypalony. Wiązka laserowa ma średnicę około 0,5 milimetra, a uzyskana szerokość cięcia może być niewiele większa. W urządzeniach stosowane są różne głowice tnące, między innymi lasery gazowe i rubinowe. Laser ma bardzo szerokie zastosowanie i można w ten sposób poddawać obróbce zarówno drewno, metal, jak i tworzywa takie jak ABS i PET.

Aby jednak cięcie laserowe było opłacalne, należy zwrócić uwagę na sposób wykorzystania materiału. Wycinanie kształtów nie powinno powodować powstawania dużej ilości niewykorzystanych skrawków. Ułatwia to duża precyzja cięcia oraz brak konieczności używania dużego nacisku na materiał. Należy pamiętać, że laser działa bezdotykowo.

Precyzja i koszty cięcia

Przygotowując projekt do cięcia laserowego, trzeba wziąć pod uwagę przede wszystkim ilość potrzebnego materiału. Projekt jest wczytywany do wykrojnika laserowego, a następnie musi być wykonana kalibracja. Poprawia to dokładność cięcia, szczególnie jeśli wykorzystywane są różne materiały. Nowoczesne urządzenia optymalizują drogę cięcia tak, aby czas pracy był jak najkrótszy. Materiał nie ulega nadmiernemu nagrzewaniu, a więc nie zostanie uszkodzony, nawet jeśli kolejne linie będą przebiegać blisko siebie.

Krawędzie po cięciu laserem są gładkie. W ten sposób uzyskiwane są produkty gotowe do dalszego wykorzystywania. Cały proces można swobodnie automatyzować, a także korzystać z materiałów o różnej grubości i charakterystyce. Bardzo istotny jest także wysoki stopień powtarzalności, którego nie uzyskamy innymi metodami. Podczas pracy nie powstają duże ilości zanieczyszczeń i wykorzystywana jest ograniczona ilość energii.

Cięcie laserowe przy użyciu nowoczesnych urządzeń pozwala na bezpieczną i bardzo precyzyjną obróbkę materiałów. Zazwyczaj koszty uzależnione są od ilości powtórzeń oraz czasu potrzebnego na wykonanie zlecenia. Maszyny używające wiązki laserowej są stosunkowo drogie, dlatego większość firm zamawia cięcie lub wynajmuje urządzenia. Niezależnie od sposobu wykorzystania, cięcie laserowe otwiera nowe możliwości produkcyjne w wielu branżach.

 

Laserowe cięcie metalu i jego charakterystyka

Cięcie laserowe jest jedną z najbardziej zaawansowanych technologii stosowanych w obróbce metali. Można nią ciąć nawet najcieńsze i najgrubsze materiały. Ale to nie jedyna zaleta cięcia laserowego. Przeczytaj o jego cechach, metodach i innych zaletach w naszym artykule.

Zasada cięcia laserowego

Cięcie laserowe jest wykonywane za pomocą wiązki laserowej. To z kolei jest produkowane przez specjalną instalację. Wiązka laserowa ma wiele ważnych właściwości, m.in: Stałość długości fali i częstotliwości. Dzięki temu wiązkę można łatwo skupić na dowolnej powierzchni za pomocą soczewek optycznych. Wysoka kierunkowość i mały kąt rozproszenia. Te cechy ułatwiają ogniskowanie wiązki. Spójność. Wiele procesów falowych zachodzących w wiązce laserowej jest całkowicie koherentnych i rezonujących ze sobą. Wynikiem tego jest wielokrotny wzrost całkowitej mocy wiązki.

Wszystkie powyższe właściwości wiązki laserowej sprawiają, że można ją skupić na niewielkiej powierzchni, tworząc energię o dużej gęstości. Powoduje, że każdy materiał ulega aktywnemu rozkładowi. Kiedy wiązka uderza w powierzchnię metalu, strefa obróbki zostaje gwałtownie podgrzana. Temperatura w punkcie styku osiąga wtedy punkt wrzenia, powodując stopienie lub odparowanie materiału.

Metody cięcia laserowego


Cięcie laserowe odbywa się poprzez odparowanie lub stopienie metalu. Pierwsza metoda wymaga dużej mocy wejściowej. Wymaga to dużego nakładu energii i nie zawsze jest opłacalne. Ponadto, proces ten ma ograniczenia w zakresie grubości przedmiotu obrabianego. Z tego powodu topienie jest stosowane tylko do cięcia cienkościennych przedmiotów obrabianych.

Najczęściej stosowaną metodą jest cięcie laserowe. Czasami nazywane jest również cięciem laserem gazowym. Najczęściej proces ten przeprowadza się z użyciem gazów obojętnych, powietrza, azotu lub tlenu. Gazy te są wdmuchiwane do obszaru cięcia za pomocą specjalnych urządzeń. Technologia ta nie wymaga dużych ilości energii, co pozwala na wykorzystanie nawet urządzeń o małej mocy. Technika stapiania zwiększa prędkość i nadaje się do obróbki grubościennych detali.

Najczęściej stosowanym gazem jest tlen:

  • Wydmuchuje małe cząstki metalu i produktów spalania ze strefy cięcia, co ułatwia przepływ gazu do miejsca obróbki;
  • Aktywuje proces utleniania metalu, zmniejszając jego odblaskowość;
  • Zwiększa moc cieplną w obszarze cięcia, ponieważ metal aktywniej spala się w tlenie.

Jeśli chodzi o gazy, tlen jest zdecydowanie najważniejszym gazem, który może być używany do cięcia laserowego.

 

Laserowe cięcie metali Laserowe cięcie blach, wycinanie w metalu laserem

Laserowe cięcie metali szybko stało się alternatywą dla bardziej przestarzałych metod, ponieważ ma wiele wyraźnych zalet, pozwalając na uzyskanie precyzyjnych, szybkich i bezpiecznych wyników. Ponieważ cięty materiał nie jest obciążany mechanicznie, bardzo łatwo jest ciąć delikatne materiały.

Laserowe cięcie stali wymaga zogniskowanej wiązki o średnicy mniejszej niż 0,5 mm o bardzo dużej gęstości mocy, która topi materiał, a następnie gazu pomocniczego (tlenu lub azotu, w zależności od materiału), który osłania i chroni strefę stopienia, usuwa stopiony metal i tworzy bardzo wąski rąbek.  Proces cięcia laserowego zapewnia wysoką precyzję cięcia i bardzo wąską strefę wpływu ciepła.

Zalety cięcia blachy laserem

Cięcie laserowe jest odpowiednie dla wszystkich rodzajów stali, ale obecnie maksymalna grubość jest zwykle ograniczona do około 30 mm, a najbardziej efektywne cięcie wynosi od 0,5 do 8 mm. Wycinanie laserowe sterowane jest za pomocą sterowania numerycznego – CNC. Inteligentne oprogramowanie projektuje cyfrowo prototyp 2D. Projekt ten jest następnie przekładany na serię instrukcji dla lasera.

Jakość cięcia, gotowe części z reguły nie są poddawane dalszej obróbce.

Wyjątkowa elastyczność, za pomocą cięcia laserowego można produkować zarówno proste, jak i złożone części o skomplikowanych konturach.

Precyzja, dokładność pozycjonowania lasera wynosi 0,01 mm. Oznacza to, że w przypadku cięcia laserowego przedmioty obrabiane są precyzyjnie zdefiniowane.

Szybki montaż, cięcie laserowe nie wymaga długiego czasu na przezbrojenie i uruchomienie kolejnej części, jak to jest wymagane np. w przypadku matrycy lub giętarki. Wystarczy tylko załadować nowy plik do programu i zmienić metal. Nadaje się do prawie wszystkich metali.

Jakie metale nadają się do cięcia laserowego:

  • Stal czarna (węglowa);
  • Stal nierdzewna;
  • Mosiądz;
  • Aluminium, stopy aluminium;
  • Miedź, stopy miedzi;
  • Tytan.

Dla każdego rodzaju metalu należy wybrać zarówno rodzaj cięcia, jak i rodzaj lasera. Jest to możliwe nie tylko dzięki stosowaniu się do instrukcji, ale także dzięki dużemu doświadczeniu w tej dziedzinie.

Nowoczesne firmy dysponują laserami światłowodowymi, które mają wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi maszynami CO 2:

  • Lasery światłowodowe są generalnie dwa do trzech razy bardziej wydajne energetycznie niż lasery CO 2 o tej samej mocy. Laser może ciąć cienkie arkusze szybciej niż laser CO 2 o tej samej mocy. Wynika to z lepszej absorpcji długości fali lasera światłowodowego na krawędzi cięcia.
  • Lasery światłowodowe są w stanie ciąć materiały odblaskowe bez obawy, że odbicie wsteczne uszkodzi maszynę. Dzięki temu można bez problemu ciąć stal nierdzewną, miedź, mosiądz i aluminium.