Lasersko rezanje je precizan i učinkovit proizvodni proces koji koristi nevidljivu svjetlosnu zraku za rezanje materijala, nudeći brojne prednosti u odnosu na tradicionalne mehaničke metode rezanja. Sa svojom visokom preciznošću, velikom brzinom rezanja i sposobnošću rezanja složenih oblika, lasersko rezanje postupno zamjenjuje tradicionalne tehnike rezanja metala.
-
Sastav opreme za lasersko rezanje
Stroj za lasersko rezanje sastoji se od nekoliko ključnih komponenti, uključujući laserski generator, sustav za isporuku zrake, sustav numeričke kontrole kretanja, glavu za rezanje s automatskim fokusiranjem, radni stol i sustav za opskrbu plinom pod visokim pritiskom. Na proces laserskog rezanja utječu različiti parametri, od kojih neki ovise o tehničkoj izvedbi laserskog generatora i stroja, dok su drugi varijabilni.
-
Ključni parametri laserskog rezanja
Kako biste postigli optimalne rezultate rezanja, bitno je razumjeti sljedeće ključne parametre:
1. Način snopa
Način snopa, također poznat kao Gaussov način, idealan je način za rezanje, koji se obično nalazi u laserskim generatorima male snage (<1 kW). Multi-mode, a mixture of high-order modes, has lower cutting ability and focusability compared to single-mode lasers.
| Stol. 1 parametri procesa jednomodnog laserskog rezanja uobičajenih materijala | |||||
| Materijal | Debljina (mm) | Pomoćni plin | Brzina rezanja (cm/min) | Širina proreza (mm) | Snaga lasera (w) |
| Niskougljični čelik | 3 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Nehrđajuća posuda | 1 | O2 | 150 | 0.1 | 250 |
| Legura titana | 10(40) | O2 | 280(50) | 1.50(3.5) | 250 |
| Organsko prozirno staklo | 10 | N2 | 80 | 0.7 | 250 |
| Glinica | 1 | O2 | 300 | 0.1 | 250 |
| Poliesterski tepih | 10 | N2 | 260 | 0.5 | 250 |
| Pamučna tkanina (višeslojna) | 15 | N2 | 90 | 0.5 | 250 |
| Karton | 0.5 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Valoviti karton | 8 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Kvarcno staklo | 1.9 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Polipropilen | 5.5 | N2 | 70 | 0.5 | 250 |
| Polistiren | 3.2 | N2 | 420 | 0.4 | 250 |
| Tvrdi polivinil klorid | 7 | N2 | 120 | 0.5 | 250 |
| Plastika ojačana vlaknima | 3 | N2 | 60 | 0.3 | 250 |
| Drvo (šperploča) | 18 | N2 | 20 | 0.7 | 250 |
| Niskougljični čelik | 1 | N2 | 450 | 中 | 500 |
| 3 | N2 | 150 | --- | 500 | |
| 6 | N2 | 50 | 0.15 | 500 | |
| 1.2 | O2 | 600 | 0.15 | 500 | |
| 2 | O2 | 400 | 0.20 | 500 | |
| 3 | O2 | 250 | --- | 500 | |
| Ne hrđajući Čelik | 1 | O2 | 300 | --- | 500 |
| 3 | O2 | 120 | --- | 500 | |
| Šperploča | 18 | N2 | 350 | --- | 500 |
| Stol. 2 parametra višemodnog laserskog rezanja uobičajenih materijala | ||||
| Materijali | Debljina ploče (mm) | Brzina rezanja (cm/min) | Širina proreza (mm) | Snaga lasera (kw) |
| Aluminij | 12 | 230 | 1 | 15 |
| Ugljični čelik | 6 | 230 | 1 | 15 |
| Nehrđajući čelik (0Cr18Ni9) | 4.6 | 130 | 2 | 20 |
| Bor/epoksi kompozit | 8 | 165 | 1 | 15 |
| Vlakno/epoksidni kompoziti | 12 | 460 | 0.6 | 20 |
| Šperploča | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Pleksiglas | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Staklo | 9.4 | 150 | 1 | 20 |
| Beton | 38 | 5 | 6 | 8 |
2. Snaga lasera
Potrebna snaga lasera ovisi o materijalu koji se reže, debljini materijala i zahtjevima za brzinu rezanja. Snaga lasera značajno utječe na debljinu rezanja, brzinu i širinu reza. Općenito, povećanje snage lasera omogućuje rezanje debljih materijala, veće brzine rezanja i veće širine zareza.
3. Položaj fokusa
Položaj fokusa ima značajan utjecaj na širinu zareza. Obično se fokus postavlja na otprilike 1/3 debljine materijala ispod površine, što rezultira maksimalnom dubinom rezanja i minimalnom širinom reza.
4. Žarišna duljina
Kod rezanja debelih čeličnih ploča preporuča se veća žarišna duljina kako bi se postigla visokokvalitetna okomita rezna površina. Veća žarišna duljina rezultira većim promjerom snopa, smanjujući gustoću snage i brzinu rezanja. Kako bi se održala dosljedna brzina rezanja, potrebno je povećati snagu lasera. Za rezanje tankih ploča poželjna je kraća žarišna duljina, što rezultira manjim promjerom snopa, većom gustoćom snage i većom brzinom rezanja.
5. Pomoćni plin
Kisik se obično koristi kao pomoćni plin pri rezanju čelika s niskim udjelom ugljika, budući da koristi reakciju izgaranja željeza i kisika za poboljšanje procesa rezanja, što rezultira većim brzinama rezanja i visokokvalitetnim rezovima. Tlak pomoćnog plina utječe na proces rezanja, s višim pritiscima koji povećavaju kinetičku energiju i sposobnost uklanjanja troske.
6. Struktura mlaznice
Struktura mlaznice i veličina otvora također utječu na kvalitetu i učinkovitost laserskog rezanja. Različiti zahtjevi rezanja zahtijevaju upotrebu različitih mlaznica. Uobičajeni oblici mlaznica uključuju kružne, stožaste i pravokutne oblike. Lasersko rezanje obično koristi koaksijalno (protok plina i svjetlosna os usklađeni) upuhivanje, a kontrola udaljenosti između izlaza mlaznice i površine obratka ({{0}}.5-2.0 mm) osigurava stabilno rezanje postupak.
| Stol. 3 primjera parametara procesa laserskog rezanja običnih metalnih materijala |
||||
| Materijal | Debljina mm | Pomoćni plin | Brzina rezanja cm/min | Snaga lasera kW |
| Niskougljični čelik | 1 | O2 | 900 | 1000 |
| 1.5 | 300 | 300 | ||
| 3 | 200 | 300 | ||
| 6 | 100 | 1000 | ||
| 16.2 | 114 | 4000 | ||
| 35 | 50 | 4000 | ||
| 30CrMnSi | 1 | 200 | 500 | |
| 3 | 120 | 500 | ||
| 6 | 50 | 500 | ||
| Ne hrđajući Čelik | 0.5 | 450 | 250 | |
| 1 | 800 | 1000 | ||
| 1.6 | 456 | 1000 | ||
| 3.2 | 180 | 500 | ||
| 4.8 | 400 | 2000 | ||
| 6 | 80 | 1000 | ||
| 6.3 | 150 | 2000 | ||
| 12 | 40 | 2000 | ||
| Legura titana | 3 | 1300 | 250 | |
| 8 | 300 | 250 | ||
| 10 | 280 | 250 | ||
| 40 | 50 | 250 | ||
