Tăiere cu laser și alte tipuri de tăiere termică

Ce este tăierea cu laser

Folosind un fascicul laser cu densitate mare de putere pentru a iradia materialul de tăiat, astfel încât materialul să fie încălzit rapid la temperatura de vaporizare, evaporarea formării găurilor, cu mișcarea fasciculului pe material, găurile sunt formate continuu într-o fante îngustă (cum ar fi 0,1 mm sau cam asa ceva), pentru a finaliza tăierea materialului.

Proces de tăiere cu laser

Tăiere cu flacără

Tăierea cu flacără este un proces standard utilizat pentru tăierea oțelului moale, folosind oxigen ca gaz de tăiere. Oxigenul este presurizat până la 6 bari și suflat în tăietură. Acolo, metalul încălzit reacționează cu oxigenul: încep arderea și oxidarea. Reacția chimică eliberează o cantitate mare de energie (de până la cinci ori energia laserului) pentru a ajuta fasciculul laser la tăiere.

Tăiere prin gazeificare

Tăierea prin gazeificare vaporizează materialul, minimizând impactul efectelor termice asupra materialului din jur. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea unui laser cu CO2 continuu pentru a vaporiza materiale cu căldură scăzută, cu absorbție ridicată-, cum ar fi foliile subțiri de plastic și materiale care nu se topesc, cum ar fi lemnul, hârtia și spuma.
Laserele cu impulsuri ultrascurte permit ca această tehnologie să fie aplicată altor materiale. Electronii liberi din metal absorb laserul și se încălzesc dramatic. Pulsul laser nu reacționează cu particulele topite și cu plasma, materialul se sublimează direct și nu există timp pentru ca energia să fie transferată materialului înconjurător sub formă de căldură. Impulsurile de picosecundă ablați materialul fără efect termic vizibil, fără topire și fără formarea de bavuri.

Tăiere prin topire

Tăierea prin topire este un alt proces standard utilizat la tăierea metalelor. Poate fi folosit și pentru tăierea altor materiale fuzibile, cum ar fi ceramica. Ca gaz de tăiere este folosit azot sau argon, iar o presiune a gazului de 2-20 bar este suflată prin tăietură. Argonul și azotul sunt gaze inerte, ceea ce înseamnă că nu reacționează cu metalul topit din tăietură, ci pur și simplu îl elimină spre fund. În același timp, gazele inerte protejează muchia tăiată de oxidarea aerului.

Tăiere cu aer comprimat
Aerul comprimat poate fi folosit și pentru tăierea plăcilor subțiri. Aerul presurizat la 5-6 bari este suficient pentru a elimina metalul topit din tăietură. Deoarece aproape 80% din aer este azot, tăierea cu aer comprimat este în esență o tăietură de topire.

Tăiere-asistată cu plasmă

Dacă parametrii sunt selectați corect, va apărea un nor de plasmă în tăietura cu plasmă{0}}asistată. Norul de plasmă este format din vapori de metal ionizat și gaz de tăiere ionizat. Norul de plasmă absoarbe energia laserului CO2 și o transformă în piesa de prelucrat, astfel încât mai multă energie este cuplată la piesa de prelucrat și materialul se va topi mai repede, rezultând o viteză de tăiere mai mare. Din acest motiv, acest proces de tăiere se mai numește și tăiere cu plasmă cu viteză mare-.
Norul de plasmă este de fapt transparent în raport cu laserele cu stare solidă-, astfel încât tăierea cu plasmă-asistată la topire se poate face numai cu lasere cu CO2.

Caracteristici de tăiere cu laser

Tăierea cu laser, în comparație cu alte metode de tăiere termică, se caracterizează în general prin viteză de tăiere rapidă și calitate înaltă. Rezumat în mod specific în următoarele aspecte.

(1) calitate bună de tăiere: datorită punctului laser mic, densității mari de energie, vitezei de tăiere, astfel încât tăierea cu laser poate obține o calitate mai bună a tăierii. ① tăietura cu laser este fină și îngustă, cele două părți ale fantei sunt paralele și perpendiculare pe suprafață, precizia dimensională a pieselor tăiate poate ajunge la ± 0,05 mm. ② Suprafața de tăiere este curată și frumoasă, rugozitatea suprafeței este de doar câteva zeci de microni și chiar și tăierea cu laser poate fi utilizată ca ultim proces, fără prelucrare mecanică, piesele pot fi utilizate direct. (③ material după tăierea cu laser, lățimea zonei afectate de căldură este foarte mică, performanța materialului din apropierea fantei este, de asemenea, aproape neafectată, iar deformarea piesei de prelucrat este mică, precizie de tăiere ridicată, geometria fantei este bună, forma secțiunii transversale-fantei prezintă o formă dreptunghiulară mai regulată.

(2) eficiență ridicată de tăiere: datorită caracteristicilor de transmisie ale laserului, mașina de tăiat cu laser este în general echipată cu o serie de stații de lucru CNC, întregul proces de tăiere poate fi realizat complet CNC. Funcționarea, necesită doar schimbarea programului CNC, poate fi aplicată la diferite forme de tăiere a pieselor, atât tăiere bi-dimensională, dar și pentru a realiza tăierea tri-dimensională.

(3) viteza de taiere: cu o putere de 1200W taiere cu laser placa de otel moale de 2 mm grosime, viteza de taiere de pana la 600 cm/min; tăiere plăci de rășină polipropilenă cu grosimea de 5 mm, viteză de tăiere de până la 1200 cm/min. materialele din tăierea cu laser nu trebuie să fie prinse și fixate, atât pentru a salva clemele de scule, dar pentru a economisi și timpul auxiliar al materialelor superioare și inferioare.

(4) tăiere fără-contact: lanterna de tăiere cu laser și piesa de prelucrat fără contact, nu există uzură a sculei. Prelucrarea diferitelor forme de piese, nu trebuie să schimbați „unealta”, trebuie doar să modificați parametrii de ieșire ai laserului. Procesul de tăiere cu laser are zgomot redus, vibrații scăzute, fără poluare.

(5) Tăierea unei varietăți de materiale: compozite cu matrice metalică, piele, lemn și fibre. Dar pentru diferite materiale, datorită proprietăților lor termofizice și ratelor diferite de absorbție ale laserului, performanța