Laserlõikamine ja muud tüüpi termiline lõikamine
Mis on laserlõikus
Kasutades suure võimsustihedusega laserkiirt lõigatava materjali kiiritamiseks, nii et materjal kuumeneb kiiresti aurustumistemperatuurini, aurustub aukude moodustumine, kiire liikumisega materjalile, moodustatakse auke pidevalt kitsas laiuses (näiteks 0,1 mm või rohkem) pilus, et materjali lõikamine lõpule viia.
Laserlõikamise protsess
Leegiga lõikamine
Leeklõikus on standardne pehme terase lõikamiseks kasutatav protsess, kasutades lõikegaasina hapnikku. Hapnik survestatakse kuni 6 baarini ja puhutakse lõikekohta. Seal reageerib kuumutatud metall hapnikuga: algab põlemine ja oksüdeerumine. Keemiline reaktsioon vabastab suure hulga energiat (kuni viis korda rohkem kui laseri energia), et aidata laserkiirt lõikamisel.
Gaasistamine Lõikamine
Gaasistamine aurustab materjali, minimeerides termiliste mõjude mõju ümbritsevale materjalile. Seda saab saavutada pideva CO2-laseriga, et aurustada madala-kuumusega, suure-neelduvusega materjale, nagu õhukesed plastkiled ja mitte-sulavad materjalid, nagu puit, paber ja vaht.
Ultralühikesed impulsslaserid võimaldavad seda tehnoloogiat rakendada ka muude materjalide puhul. Metalli vabad elektronid neelavad laseri ja kuumenevad dramaatiliselt. Laseriimpulss ei reageeri sulaosakeste ja plasmaga, materjal sublimeerub otse ning energial ei ole aega soojuse kujul ümbritsevale materjalile üle kanda. Pikosekundilised impulsid eemaldavad materjali ilma nähtava termilise efektita, sulamiseta ja jämeduseta.
Sula lõikamine
Sulalõikamine on teine standardne protsess, mida kasutatakse metallide lõikamisel. Seda saab kasutada ka muude sulavate materjalide, näiteks keraamika, lõikamiseks. Lõikegaasina kasutatakse lämmastikku või argooni ja läbi soone puhutakse gaasirõhk 2-20 baari. Argoon ja lämmastik on inertgaasid, mis tähendab, et nad ei reageeri soones oleva sulametalliga, vaid puhuvad selle lihtsalt põhja poole. Samal ajal kaitsevad inertgaasid lõikeserva õhu oksüdeerumise eest.
Suruõhu lõikamine
Suruõhku saab kasutada ka õhukeste plaatide lõikamiseks. Õhk, mille surve on 5-6 baari, on piisav, et sulametalli ära puhuda lõikes. Kuna ligi 80% õhust on lämmastik, on suruõhulõikus sisuliselt sulamislõikus.
Plasma{0}}toega lõikamine
Kui parameetrid on õigesti valitud, ilmub plasma{0}}assisteeritud sulatuslõike sisselõikesse plasmapilv. Plasmapilv koosneb ioniseeritud metalliaurust ja ioniseeritud lõikegaasist. Plasmapilv neelab CO2 laseri energia ja muudab selle töödeldavaks detailiks, nii et töödeldava detailiga ühendatakse rohkem energiat ja materjal sulab kiiremini, mille tulemuseks on suurem lõikekiirus. Seetõttu nimetatakse seda lõikamisprotsessi ka kiireks-plasmalõikamiseks.
Plasmapilv on tahkislaserite suhtes tegelikult läbipaistev, nii et plasma-sulatuslõikamist saab teha ainult CO2 laseritega.
Laserlõikamise omadused
Võrreldes teiste termilise lõikamise meetoditega iseloomustab laserlõikamist üldiselt kiire lõikekiirus ja kõrge kvaliteet. Konkreetselt kokku võetud järgmistes aspektides.
(1) hea lõikekvaliteet: tänu väikesele laserpunktile, suurele energiatihedusele ja lõikekiirusele, nii et laserlõikamine võib saada parema lõikekvaliteedi. ① Laserlõikelõik on peen ja kitsas, pilu kaks külge on paralleelsed ja pinnaga risti, lõigatud osade mõõtmete täpsus võib ulatuda ± 0,05 mm-ni. ② lõikepind on puhas ja ilus, pinna karedus on vaid mõnikümmend mikronit ja isegi laserlõikamist saab kasutada viimase protsessina, ilma mehaanilise töötlemiseta saab osi otse kasutada. (③ materjal pärast laserlõikamist, kuumusest mõjutatud tsooni laius on väga väike, materjali jõudlus pilu lähedal on samuti peaaegu muutumatu ja tooriku deformatsioon on väike, suur lõiketäpsus, pilu geomeetria on hea, pilu ristlõike kuju on korrapärasem ristkülikukujuline.
(2) kõrge lõiketõhusus: laseri ülekandeomaduste tõttu on laserlõikamismasin üldiselt varustatud mitme CNC-tööjaamaga, kogu lõikamisprotsessi saab täielikult teostada CNC-ga. Toimimist, tuleb muuta ainult CNC-programmi, saab rakendada erineva kujuga detailide lõikamisel, nii kahe-mõõtmelise lõikamise, aga ka kolme-mõõtmelise lõikamise jaoks.
(3) lõikekiirus: võimsusega 1200W laserlõikamine 2mm paksuse pehme terasplaadiga, lõikekiirus kuni 600cm/min; 5mm paksuse polüpropüleenvaigust plaadi lõikamine, lõikekiirus kuni 1200cm/min. Laserlõikamisel kasutatavaid materjale ei ole vaja klambriga kinnitada ja kinnitada, nii tööriistaklambrite säästmiseks, kui ka ülemise ja alumise materjalide abiaega.
(4) mittekontaktne lõikamine: laserlõikamine põleti ja toorik ilma kontaktita, tööriista kulumine puudub. Erineva kujuga detailide töötlemine, ei pea "tööriista" muutma, tuleb muuta ainult laseri väljundparameetreid. Laserlõikamisprotsess on madal müratase, madal vibratsioon, ei saasta.
(5) Erinevate materjalide lõikamine: metallmaatrikskomposiidid, nahk, puit ja kiud. Kuid erinevate materjalide puhul nende endi termofüüsikaliste omaduste ja laseri erineva neeldumiskiiruse tõttu toimivus