Il taglio laser è quasi il processo di taglio più avanzato al mondo. Può tagliare la maggior parte dei materiali metallici e non metallici e può essere utilizzato in molti settori. Presenta i vantaggi della produzione di precisione, del taglio flessibile, della lavorazione di forme speciali, della formatura una tantum, dell'alta velocità, dell'elevata efficienza e può risolvere molti problemi che non possono essere risolti con i metodi convenzionali. Questo articolo parlerà di questa macchina con te.
Il taglio laser è un processo in cui il raggio laser emesso dal generatore laser viene focalizzato dalla lente per formare un minuscolo punto ad alta energia al fuoco, in modo che lo spot possa essere focalizzato in una posizione adeguata del materiale, assorbito dal materiale, rapidamente vaporizzato, fuso, ablato o raggiunto il punto di accensione, e i rifiuti fusi vengono spazzati via con gas ausiliari ad alta pressione (tra cui anidride carbonica, ossigeno, azoto, ecc.). La testa laser è azionata da un servomotore programmabile, e la testa di taglio si muove lungo un percorso predeterminato con il raggio che si muove sul materiale, in modo da tagliare pezzi di varie forme.
La luce è rossa, arancione, gialla e verde, che può essere assorbita o riflessa dagli oggetti; Il laser è anche luce, che mostrerà caratteristiche diverse a seconda delle diverse lunghezze d'onda. Il mezzo di guadagno del generatore laser (cioè il mezzo che può convertire l'energia elettrica in laser) determina la lunghezza d'onda del laser, la potenza di uscita e il campo di applicazione. Il mezzo di guadagno del laser può essere suddiviso in gas, liquido e solido. Il gas rappresentativo è il laser a gas CO2; I solidi rappresentativi includono laser a fibra, laser YAG, laser a rubino, laser a semiconduttore, ecc.; I laser liquidi utilizzano alcuni liquidi (solitamente solventi organici, come i coloranti) come mezzo di lavoro per generare laser ed emettere laser.
Diversi materiali per oggetti da taglio possono assorbire diverse lunghezze d'onda laser, quindi è necessario adattare generatori laser appropriati. Attualmente, il generatore laser a fibra è il più utilizzato nell'industria automobilistica.
I metodi di taglio laser includono principalmente il taglio per fusione, il taglio per ossidazione, il taglio per vaporizzazione, il taglio guidato per frattura, ecc. Quando si scelgono i metodi di taglio, è necessario considerare le loro caratteristiche, i materiali delle lastre e talvolta le forme di taglio. Il taglio per vaporizzazione laser richiede più calore della fusione ed è adatto per il taglio di materiali metallici estremamente sottili e materiali non metallici. Il taglio ad ossidazione laser è più veloce con l'aiuto del calore di reazione dell'ossigeno e del metallo e la qualità di taglio è relativamente scarsa, il che è adatto per il taglio di lastre spesse. Il taglio a fusione laser è ampiamente utilizzato nell'industria automobilistica e della lamiera grazie all'uso di gas di protezione per prevenire schizzi di scorie, cuciture di taglio lisce e buona qualità di taglio. Inoltre, il taglio per fusione e il taglio per gassificazione possono ottenere un cordone di taglio privo di ossidazione, che è di grande importanza per il taglio con requisiti speciali.
Il processo tecnologico del taglio laser è relativamente semplice. Il percorso di taglio laser e il programma dei parametri sono impostati in anticipo in base ai diversi prodotti. In genere, prima si tagliano i fori, quindi si tagliano i bordi. La produzione del taglio può essere effettuata direttamente dopo che il primo pezzo ha superato la messa in servizio. Ma non è facile tagliare i prodotti della migliore qualità. È strettamente correlato a materiali da taglio, modalità laser, potenza, velocità di taglio, pressione del gas ausiliario, ecc.
Il laser ha generalmente tre modalità di lavoro: modalità continua, modalità di modulazione e modalità a impulsi.
Nella modalità continua, la potenza di uscita del laser è costante, il che rende più uniforme il calore che entra nel foglio. È adatto per il taglio veloce in genere. Da un lato, può migliorare l'efficienza del lavoro, dall'altro, è anche necessario evitare il cambiamento maligno della zona interessata dal calore causato dalla concentrazione di calore.
La potenza laser della modalità di modulazione è funzione della velocità di taglio. Può mantenere il calore che entra nella lamiera a un livello relativamente basso limitando la potenza in ogni punto, in modo da evitare bruciature sul bordo della cucitura di taglio. A causa del suo complesso controllo, non è molto efficiente e può essere utilizzato solo in un breve periodo di tempo.
Sebbene la modalità a impulsi possa essere suddivisa in tre casi, in realtà è solo la differenza di forza, ed è spesso selezionata in base alle caratteristiche dei materiali e alla precisione delle strutture.
Il laser funziona spesso in modalità di uscita continua. Per ottenere la migliore qualità di taglio, è necessario regolare la velocità di avanzamento per un determinato materiale, come accelerazione, decelerazione e ritardo durante la tornitura. Pertanto, nella modalità di uscita continua, la riduzione della potenza non è sufficiente e la potenza del laser deve essere regolata modificando l'impulso.
Il gas utilizzato per le apparecchiature di taglio laser include gas di lavoro laser, gas di protezione e gas ausiliario.
L'azoto viene generalmente utilizzato per il taglio dell'acciaio inossidabile e di alcuni acciai ad alta resistenza, che vengono utilizzati per prevenire la reazione di ossidazione e soffiare via i materiali fusi. La purezza dell'azoto deve essere elevata. Per l'acciaio inossidabile con un diametro superiore a 8 mm, è generalmente richiesta la purezza del 99,999 percento. L'ossigeno è adatto per il taglio di lastre spesse, il taglio ad alta velocità e il taglio di lastre estremamente sottili. L'aria è adatta per il taglio di lamiere in alluminio, acciaio non metallico e zincato. In una certa misura, può ridurre il film di ossido e risparmiare sui costi. In termini di costi, l'ossigeno utilizzato per il taglio dell'acciaio al carbonio è relativamente economico e l'azoto utilizzato per il taglio dell'acciaio al carbonio è grande. Più spesso è l'acciaio inossidabile, maggiore è il contenuto di azoto e la purezza, maggiore è il costo. Al momento, il costo di taglio dell'azoto di elevata purezza è di circa 35-40CNY/h, che è superiore a quello dell'ossigeno, di circa 10-15CNY/h.
La velocità massima del taglio laser può raggiungere i 40 m/min e l'elaborazione effettiva è in genere solo 1/3 - 1/2 della velocità massima. Perché maggiore è la velocità, minore è la precisione dinamica del servomeccanismo, che influisce direttamente sulla qualità di taglio. Quando si tagliano fori rotondi, maggiore è la velocità di taglio, minore è il diametro del foro e peggiore è la rotondità. La velocità di taglio massima può essere utilizzata solo per migliorare l'efficienza nel taglio lungo rettilineo. Nel processo di taglio effettivo, è necessario regolare la potenza del laser, la pressione dell'aria e altri parametri rilevanti per ottenere la velocità di taglio ottimale adatta al prodotto in base al materiale, allo spessore e ai requisiti tecnici pertinenti del prodotto.
In base alle diverse esigenze del prodotto, è necessario regolare continuamente i parametri in diverse condizioni di lavoro per ottenere i migliori parametri di processo. La precisione di posizionamento nominale che può essere ottenuta mediante il taglio laser è di {{0}}.08 mm e la precisione di posizionamento ripetuto è di 0,03 mm. Infatti la tolleranza minima che si può ottenere è: apertura ± 0,05 mm, posizione del foro ± 0,2 mm.
Diversi materiali e diversi spessori richiedono una diversa energia di fusione e anche la potenza di uscita del laser richiesta è diversa. Durante la produzione, è necessario bilanciare la velocità di produzione e la qualità, selezionare e impostare la potenza di uscita e la velocità di taglio appropriate, assicurarsi che vi sia un'energia adeguata nell'area di taglio e che i materiali possano essere efficacemente fusi e soffiati via nel tempo.
L'efficienza del laser per convertire l'energia elettrica in energia laser è di circa il 30 percento ~ 35 percento, la potenza di uscita è di 1500 W e la potenza di ingresso è di circa 4285 W ~ 5000 W. Il consumo di potenza in ingresso reale è di gran lunga maggiore della potenza di uscita nominale. Inoltre, secondo il principio del risparmio energetico, altre energie vengono convertite in energia termica per l'emissione, quindi il laser deve essere dotato di un refrigeratore per il raffreddamento.
Informazioni su HGTECH: HGTECH è il pioniere e il leader dell'applicazione industriale laser in Cina e l'autorevole fornitore di soluzioni globali di elaborazione laser. Abbiamo organizzato in modo completo apparecchiature laser intelligenti, linee di produzione di misurazione e automazione e costruzione di fabbriche intelligenti per fornire soluzioni globali per la produzione intelligente.
