Laserskæring og andre typer termisk skæring

Hvad er laserskæring

Ved at bruge en laserstråle med høj effekttæthed til at bestråle materialet, der skal skæres, så materialet hurtigt opvarmes til fordampningstemperaturen, fordampning af dannelsen af ​​huller, med bevægelsen af ​​strålen på materialet, dannes hullerne kontinuerligt i en smal bredde (såsom 0,1 mm eller deromkring) af materialet for at fuldføre skæringen.

Laserskæringsproces

Flammeskæring

Flammeskæring er en standardproces, der bruges til skæring af blødt stål, ved at bruge ilt som skæregas. Ilt sættes under tryk til op til 6 bar og blæses ind i snittet. Der reagerer det opvarmede metal med ilten: forbrænding og oxidation begynder. Den kemiske reaktion frigiver en stor mængde energi (op til fem gange energien fra laseren) for at hjælpe laserstrålen med at skære.

Forgasningsskæring

Forgasningsskæring fordamper materialet, hvilket minimerer virkningen af ​​termiske effekter på det omgivende materiale. Dette kan opnås ved at bruge en kontinuerlig CO2-laser til at fordampe materialer med lav-varme, høj-absorption, såsom tynde plastikfilm og ikke-smeltende materialer, såsom træ, papir og skum.
Ultrakorte pulserende lasere gør det muligt at anvende denne teknologi på andre materialer. De frie elektroner i metallet absorberer laseren og opvarmes dramatisk. Laserimpulsen reagerer ikke med de smeltede partikler og plasma, materialet sublimeres direkte, og der er ikke tid til, at energien overføres til det omgivende materiale i form af varme. Picosecond-impulser fjerner materialet uden synlig termisk effekt, ingen smeltning og ingen gratdannelse.

Smelteskæring

Smelteskæring er en anden standardproces, der bruges ved skæring af metaller. Det kan også bruges til at skære andre smeltelige materialer såsom keramik. Som skæregas bruges nitrogen eller argon, og der blæses et gastryk på 2-20 bar gennem snittet. Argon og nitrogen er inerte gasser, hvilket betyder, at de ikke reagerer med det smeltede metal i skæret, men blot blæser det væk mod bunden. Samtidig beskytter de inaktive gasser skærkanten mod luftoxidation.

Trykluftskæring
Trykluft kan også bruges til at skære tynde plader. Luft under tryk til 5-6 bar er tilstrækkeligt til at blæse det smeltede metal væk i snittet. Da næsten 80 % af luften er nitrogen, er trykluftskæring i det væsentlige et smeltesnit.

Plasma-assisteret skæring

Hvis parametrene er korrekt valgt, vil der vises en plasmasky i den plasma--assisterede smelteskæring. Plasmaskyen består af ioniseret metaldamp og ioniseret skæregas. Plasmaskyen absorberer CO2-laserens energi og omdanner den til emnet, så der kobles mere energi til emnet, og materialet vil smelte hurtigere, hvilket resulterer i en hurtigere skærehastighed. Af denne grund kaldes denne skæreproces også høj-plasmaskæring.
Plasmaskyen er faktisk gennemsigtig med hensyn til faststoflasere-, så plasma-assisteret smelteskæring kan kun udføres med CO2-lasere.

Laserskæringsegenskaber

Laserskæring, sammenlignet med andre termiske skæremetoder, er generelt karakteriseret ved hurtig skærehastighed og høj kvalitet. Specifikt opsummeret i følgende aspekter.

(1) god skærekvalitet: på grund af den lille laserplet, høj energitæthed, skærehastighed, så laserskæringen kan få en bedre skærekvalitet. ① laserskæreskæret er fint og smalt, de to sider af slidsen er parallelle og vinkelrette på overfladen, dimensionsnøjagtigheden af ​​de udskårne dele kan nå ± 0,05 mm. ② skæreoverfladen er ren og smuk, overfladens ruhed er kun et par tiere mikron, og selv laserskæring kan bruges som den sidste proces, uden mekanisk bearbejdning, dele kan bruges direkte. (③ materiale efter laserskæring, den varmepåvirkede zonebredde er meget lille, ydeevnen af ​​materialet nær spalten er også næsten upåvirket, og emnedeformationen er lille, høj skærenøjagtighed, spaltens geometri er god, formen på spaltens tværsnit viser en mere regelmæssig rektangulær form.

(2) høj skæreeffektivitet: på grund af laserens transmissionskarakteristika er laserskæremaskine generelt udstyret med en række CNC-arbejdsstationer, hele skæreprocessen kan fuldt ud realiseres CNC. Betjening, behøver kun at ændre CNC-programmet, kan anvendes på forskellige former for skæring af dele, både to-dimensionel skæring, men også for at opnå tre-dimensional skæring.

(3) skærehastighed: med en effekt på 1200W laserskærer 2 mm tyk blød stålplade, skærehastighed på op til 600 cm/min; skære 5 mm tyk polypropylen harpiksplade, skærehastighed på op til 1200 cm/min. materialer i laserskæringen behøver ikke at blive fastspændt og fastgjort, både for at spare værktøjsklemmerne, men sparer også hjælpetiden for de øvre og nedre materialer.

(4) berøringsfri skæring: laserskærebrænder og emne uden kontakt, der er ingen værktøjsslid. Behandling af forskellige former for dele, behøver ikke at ændre "værktøjet", behøver kun at ændre laserens outputparametre. Laserskæringsprocessen er lav støj, lav vibration, ingen forurening.

(5) Skæring af en række materialer: metalmatrixkompositter, læder, træ og fiber. Men for forskellige materialer, på grund af deres egne termofysiske egenskaber og forskellige absorptionshastigheder af laseren, ydeevne