El tall per làser és gairebé el procés de tall més avançat del món. Pot tallar la majoria de materials metàl·lics i no metàl·lics i es pot utilitzar en moltes indústries. Té els avantatges de la fabricació de precisió, tall flexible, processament amb forma especial, conformació única, alta velocitat, alta eficiència i pot resoldre molts problemes que no es poden resoldre amb mètodes convencionals. Aquest article parlarà d'aquesta màquina amb tu.
El tall per làser és un procés en què el raig làser emès pel generador làser és enfocat per la lent per formar un petit punt d'alta energia al focus, de manera que el punt es pot enfocar en una posició adequada del material, absorbit pel material, es va vaporitzar ràpidament, es va fondre, es va eliminar o va arribar al punt d'ignició, i els residus fosos són expulsats amb gasos auxiliars d'alta pressió (incloent diòxid de carboni, oxigen, nitrogen, etc.). El capçal làser és impulsat per un servomotor programable i el capçal de tall es mou al llarg d'una ruta predeterminada amb el feix movent-se sobre el material, per tal de tallar peces de diferents formes.
La llum és vermella, taronja, groga i verda, que pot ser absorbida o reflectida pels objectes; El làser també és lleuger, que mostrarà diferents característiques segons diferents longituds d'ona. El mitjà de guany del generador làser (és a dir, el medi que pot convertir l'energia elèctrica en làser) determina la longitud d'ona del làser, la potència de sortida i el camp d'aplicació. El mitjà de guany del làser es pot dividir en gas, líquid i sòlid. El gas representatiu és el làser de gas CO2; Els sòlids representatius inclouen làser de fibra, làser YAG, làser robí, làser semiconductor, etc; Els làsers líquids utilitzen alguns líquids (normalment dissolvents orgànics, com ara colorants) com a mitjà de treball per generar làsers i emetre làsers.
Els diferents materials d'objectes de tall poden absorbir diferents longituds d'ona làser, de manera que cal adaptar els generadors làser adequats. Actualment, el generador làser de fibra és el més utilitzat a la indústria de l'automòbil.
Els mètodes de tall per làser inclouen principalment el tall per fusió, el tall per oxidació, el tall per vaporització, el tall per fractura guiada, etc. A l'hora de seleccionar els mètodes de tall, s'han de tenir en compte les seves característiques, els materials de la placa i, de vegades, les formes de tall. El tall per vaporització per làser requereix més calor que la fusió i és adequat per tallar materials metàl·lics extremadament prims i materials no metàl·lics. El tall d'oxidació per làser és més ràpid amb l'ajuda de la calor de reacció de l'oxigen i el metall, i la qualitat de tall és relativament pobre, la qual cosa és adequada per al tall de plaques gruixudes. El tall de fusió per làser s'utilitza àmpliament a la indústria de l'automòbil i de la xapa a causa de l'ús de gas de protecció per evitar esquitxades d'escòries, una costura de tall suau i una bona qualitat de tall. A més, el tall de fusió i el tall de gasificació poden obtenir una costura de tall lliure d'oxidació, la qual cosa és de gran importància per al tall amb requisits especials.
El procés tecnològic de tall per làser és relativament senzill. La ruta de tall per làser i el programa de paràmetres s'estableixen per endavant segons els diferents productes. En general, primer es tallen els forats i després es tallen les vores. La producció de tall es pot realitzar directament després que la primera peça hagi passat la posada en marxa. Però no és fàcil tallar els productes de millor qualitat. Està estretament relacionat amb materials de tall, mode làser, potència, velocitat de tall, pressió de gas auxiliar, etc.
El làser té generalment tres modes de treball: mode continu, mode modulació i mode pols.
En el mode continu, la potència de sortida del làser és constant, la qual cosa fa que la calor que entra a la làmina sigui més uniforme. És adequat per a talls ràpids en general. D'una banda, pot millorar l'eficiència del treball, d'altra banda, també cal evitar el canvi maligne de la zona afectada per la calor causat per la concentració de calor.
La potència làser del mode de modulació és una funció de la velocitat de tall. Pot mantenir la calor que entra a la xapa a un nivell relativament baix limitant la potència a cada punt, per evitar la cremada a la vora de la costura de tall. A causa del seu complex control, no és gaire eficient i només es pot utilitzar en un curt període de temps.
Tot i que el mode de pols es pot subdividir en tres casos, en realitat és només la diferència de força i sovint es selecciona segons les característiques dels materials i la precisió de les estructures.
El làser sovint funciona en el mode de sortida contínua. Per obtenir la millor qualitat de tall, cal ajustar la velocitat d'avanç d'un material determinat, com ara l'acceleració, la desacceleració i el retard al girar. Per tant, en el mode de sortida contínua, la reducció de la potència no és suficient i la potència del làser s'ha d'ajustar canviant el pols.
El gas utilitzat per als equips de tall per làser inclou gas de treball làser, gas de protecció i gas auxiliar.
El nitrogen s'utilitza generalment per tallar acer inoxidable i alguns acers d'alta resistència, que s'utilitzen per evitar la reacció d'oxidació i expulsar materials fosos. Cal que la puresa del nitrogen sigui alta. Per a l'acer inoxidable amb un diàmetre de més de 8 mm, generalment es requereix una puresa del 99,999 per cent. L'oxigen és adequat per al tall de plaques gruixudes, tall d'alta velocitat i tall de plaques extremadament primes. L'aire és adequat per tallar plaques d'alumini, no metàl·liques i d'acer galvanitzat. Fins a cert punt, pot reduir la pel·lícula d'òxid i estalviar costos. En termes de cost, l'oxigen utilitzat per al tall d'acer al carboni és relativament barat i el nitrogen utilitzat per al tall d'acer al carboni és gran. Com més gruixut sigui l'acer inoxidable, com més gran sigui el contingut de nitrogen i la puresa, més gran serà el cost. Actualment, el cost de reducció del nitrogen d'alta puresa és d'uns 35-40CNY/h, que és superior al de l'oxigen, uns 10-15CNY/h.
La velocitat màxima de tall per làser pot arribar als 40 m/min i el processament real sol ser només 1/3 - 1/2 de la velocitat màxima. Com que com més gran sigui la velocitat, menor serà la precisió dinàmica del servomecanisme, que afecta directament la qualitat de tall. Quan es tallen forats rodons, com més gran sigui la velocitat de tall, menor serà el diàmetre del forat i pitjor serà la rodonesa. La velocitat de tall màxima només es pot utilitzar per millorar l'eficiència en el tall recte llarg. En el procés de tall real, cal ajustar la potència del làser, la pressió de l'aire i altres paràmetres rellevants per aconseguir la velocitat de tall òptima adequada per al producte segons el material, el gruix i els requisits tècnics rellevants del producte.
Segons els diferents requisits del producte, cal ajustar contínuament els paràmetres en diferents condicions de treball per aconseguir els millors paràmetres de procés. La precisió de posicionament nominal que es pot aconseguir mitjançant el tall làser és de {{0}}.08 mm, i la precisió de posicionament repetida és de 0,03 mm. De fet, la tolerància mínima que es pot aconseguir és: obertura ± 0,05 mm, ubicació del forat ± 0,2 mm.
Els diferents materials i diferents gruixos requereixen una energia de fusió diferent, i la potència de sortida del làser necessària també és diferent. Durant la producció, cal equilibrar la velocitat i la qualitat de la producció, seleccionar i configurar la potència de sortida i la velocitat de tall adequades, assegurar-se que hi hagi energia adequada a l'àrea de tall i que els materials es puguin fondre i eliminar amb eficàcia a temps.
L'eficiència del làser per convertir l'energia elèctrica en energia làser és d'uns 30% ~ 35%, la potència de sortida és de 1500W i la potència d'entrada és d'uns 4285W ~ 5000W. El consum d'energia d'entrada real és molt més gran que la potència de sortida nominal. A més, segons el principi de conservació de l'energia, altres energies es converteixen en energia tèrmica per a l'emissió, de manera que el làser ha d'estar equipat amb un refrigerador per refredar-se.
Sobre HGTECH: HGTECH és el pioner i líder de l'aplicació industrial làser a la Xina i el proveïdor autoritzat de solucions globals de processament làser. Hem organitzat de manera integral equips làser intel·ligents, línies de producció de mesura i automatització i construcció intel·ligent de fàbriques per oferir solucions globals per a la fabricació intel·ligent.
