Semak prinsip dan kelebihan mesin pemotong laser

Mesin pemotong laser digunakan secara meluas dalam bidang pengajaran, ketenteraan dan perindustrian kerana kualiti pemotongan yang tinggi dan kecekapan pemotongan yang tinggi. Mesin pemotong laser boleh memotong logam dan bukan logam, dan mesin pemotong laser tenaga super Han digunakan terutamanya untuk memotong bahan logam, jadi apakah prinsip mesin pemotong laser?

Prinsip mesin pemotong laser - pengenalan

Teknologi mesin pemotong laser menggunakan tenaga yang dikeluarkan apabila pancaran laser mengenai permukaan plat logam. Plat logam cair dan sanga diterbangkan oleh gas. Oleh kerana kuasa laser sangat tertumpu, hanya sedikit haba yang dipindahkan ke bahagian lain plat logam, mengakibatkan sedikit atau tiada ubah bentuk. Kosong berbentuk kompleks boleh dipotong dengan sangat tepat dengan laser, dan kosong yang dipotong tidak memerlukan pemprosesan lanjut.

Sumber laser biasanya menggunakan pancaran laser karbon dioksida dengan kuasa kerja 500-5000 watt. Tahap kuasa ini lebih rendah daripada keperluan kebanyakan pemanas elektrik domestik. Pancaran laser difokuskan di kawasan kecil melalui kanta dan pemantul. Kepekatan tenaga yang tinggi menyebabkan pemanasan tempatan yang cepat mencairkan plat logam.

Keluli tahan karat di bawah 16 mm boleh dipotong dengan peralatan pemotongan laser, dan keluli tahan karat dengan ketebalan 8-10 mm boleh dipotong dengan menambahkan oksigen pada pancaran laser, tetapi filem oksida nipis akan terbentuk pada permukaan pemotongan selepas pemotongan oksigen. Ketebalan maksimum pemotongan boleh ditingkatkan kepada 16mm, tetapi ralat dimensi bahagian pemotongan adalah besar.

Sebagai teknologi laser berteknologi tinggi, sejak penubuhannya, ia telah membangunkan produk laser yang sesuai untuk pelbagai industri mengikut keperluan sosial yang berbeza, seperti pencetak laser, mesin kecantikan laser, mesin pemotong laser CNC penanda laser, mesin pemotong laser dan produk lain. . Disebabkan lewat permulaan industri laser domestik, ia telah ketinggalan di belakang beberapa negara maju dalam penyelidikan dan pembangunan teknologi. Pada masa ini, pengeluar produk laser domestik menghasilkan produk laser, Beberapa alat ganti utama, seperti tiub laser, motor pemacu, galvanometer, dan kanta fokus, masih diimport. Ini telah mengakibatkan peningkatan kos dan meningkatkan beban pengguna.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan kemajuan teknologi laser domestik, R&D dan pengeluaran mesin lengkap dan beberapa bahagian telah beransur-ansur mendekati produk termaju asing. Dalam beberapa aspek, ia lebih baik daripada produk luar negara. Selain kelebihan Jaeger, ia masih menguasai pasaran domestik. Walau bagaimanapun, dari segi pemprosesan dan peralatan ketepatan, kestabilan dan ketahanan, produk termaju asing masih mempunyai kelebihan mutlak.

Prinsip mesin pemotong laser - prinsip.

Dalam mesin pemotong laser, kerja utama adalah tiub laser, jadi perlu untuk kita memahami tiub laser.

Kita semua tahu kepentingan tiub laser dalam peralatan laser. Mari gunakan tiub laser yang paling biasa untuk menilai. tiub laser CO2.

Komposisi tiub laser diperbuat daripada kaca keras, jadi ia adalah bahan yang rapuh dan rapuh. Untuk memahami tiub laser CO2, kita mesti terlebih dahulu memahami struktur tiub laser. Laser karbon dioksida seperti ini menggunakan struktur lengan berlapis, dan lapisan paling dalam ialah tiub nyahcas. Walau bagaimanapun, diameter tiub nyahcas laser CO2 adalah lebih tebal daripada tiub laser itu sendiri. Ketebalan tiub nyahcas adalah berkadar dengan tindak balas pembelauan yang disebabkan oleh saiz titik cahaya, dan panjang tiub nyahcas juga berkaitan dengan kuasa keluaran tiub nyahcas. Skala sampel.

Semasa operasi mesin pemotong laser, tiub laser akan menghasilkan sejumlah besar haba, menjejaskan operasi biasa mesin pemotong. Oleh itu, penyejuk air di kawasan khas diperlukan untuk menyejukkan tiub laser bagi memastikan mesin pemotong laser boleh berfungsi secara normal pada suhu malar. Laser 200W boleh menggunakan CW-6200, dan kapasiti penyejukan ialah 5.5 KW. Laser 650W menggunakan CW-7800, dan kapasiti penyejukan boleh mencapai 23KW.

Prinsip mesin pemotong laser - ciri pemotongan.

Kelebihan pemotongan laser:.

Kelebihan 1 - kecekapan tinggi.

Oleh kerana ciri-ciri penghantaran laser, mesin pemotong laser biasanya dilengkapi dengan pelbagai jadual kerja kawalan berangka, dan keseluruhan proses pemotongan boleh dikawal digital sepenuhnya. Dalam proses operasi, hanya dengan menukar program NC, ia boleh digunakan pada pemotongan bahagian dengan bentuk yang berbeza, yang boleh merealisasikan pemotongan dua dimensi dan pemotongan tiga dimensi.

Kelebihan 2 - cepat.

Pemotongan laser 1200W 2mm tebal plat keluli karbon rendah, kelajuan pemotongan sehingga 600cm/min. Kelajuan pemotongan papan resin polipropilena setebal 5mm boleh mencapai 1200cm/min. Tidak perlu mengapit dan membetulkan bahan semasa pemotongan laser.

Kelebihan 3 - kualiti pemotongan yang baik.

1: Celah pemotongan laser adalah nipis dan sempit, kedua-dua belah celah adalah selari dan berserenjang dengan permukaan potong, dan ketepatan dimensi bahagian potong boleh mencapai± 0.05 mm.

2： Permukaan pemotongan licin dan cantik, dan kekasaran permukaan hanya berpuluh-puluh mikron. Malah pemotongan laser boleh digunakan sebagai proses terakhir, dan bahagian boleh digunakan terus tanpa pemprosesan.

3： Selepas bahan dipotong oleh laser, lebar zon terjejas haba adalah sangat kecil, dan prestasi bahan berhampiran celah hampir tidak terjejas, dan ubah bentuk bahan kerja adalah kecil, ketepatan pemotongan adalah tinggi, bentuk geometri celah adalah baik, dan bentuk keratan rentas celah itu agak licin. segi empat tepat biasa. Perbandingan kaedah pemotongan laser, pemotongan oksiasetilena dan pemotongan plasma ditunjukkan dalam Jadual 1. Bahan pemotongan adalah plat keluli karbon rendah setebal 6.2mm.

Kelebihan IV - pemotongan tanpa sentuhan.

Semasa pemotongan laser, tiada sentuhan langsung antara obor kimpalan dan bahan kerja, dan tiada kehausan alat. Untuk memproses bahagian dengan bentuk yang berbeza, tidak perlu menukar "alat", tetapi hanya parameter output laser. Proses pemotongan laser mempunyai bunyi yang rendah, getaran kecil dan pencemaran kecil.

Kelebihan 5 - banyak bahan boleh dipotong.

Berbanding dengan pemotongan oksiasetilena dan pemotongan plasma, pemotongan laser mempunyai pelbagai jenis bahan, termasuk logam, bukan logam, matriks logam dan bahan komposit matriks bukan logam, kulit, kayu dan gentian, dsb.

Prinsip mesin pemotong laser - kaedah pemotongan.

Potongan tersuai.

Ini bermakna penyingkiran bahan yang dirawat terutamanya dilakukan dengan menyejat bahan.

Semasa proses pemotongan pengewapan, suhu permukaan bahan kerja meningkat dengan cepat kepada suhu pengewapan di bawah tindakan pancaran laser terfokus, dan sejumlah besar bahan mengewap, dan wap tekanan tinggi yang terbentuk disembur ke luar pada kelajuan supersonik. Pada masa yang sama, "lubang" terbentuk di kawasan tindakan laser, dan pancaran laser dipantulkan dalam lubang untuk banyak kali, supaya penyerapan bahan ke laser meningkat dengan cepat.

Dalam proses suntikan wap tekanan tinggi pada kelajuan tinggi, leburan dalam celah dihembus keluar dari celah pada masa yang sama sehingga bahan kerja terputus. Pemotongan pengewapan intrinsik terutamanya dilakukan dengan mengewapkan bahan, jadi keperluan untuk ketumpatan kuasa adalah sangat tinggi, yang biasanya mencapai lebih daripada 108 watt setiap sentimeter persegi.

Pemotongan pengewapan ialah kaedah biasa untuk pemotongan laser beberapa bahan titik pencucuhan rendah (seperti kayu, karbon dan beberapa plastik) dan bahan refraktori (seperti seramik). Pemotongan pengewapan juga sering digunakan apabila memotong bahan dengan laser berdenyut.

II Pemotongan lebur tindak balas

Dalam pemotongan cair, jika aliran udara tambahan bukan sahaja meniup bahan cair dalam jahitan pemotongan, tetapi juga boleh bertindak balas dengan bahan kerja untuk menukar haba, untuk menambah sumber haba lain kepada proses pemotongan, pemotongan tersebut dipanggil reaktif pemotongan cair. Secara amnya, gas yang boleh bertindak balas dengan bahan kerja ialah oksigen atau campuran yang mengandungi oksigen.

Apabila suhu permukaan bahan kerja mencapai suhu titik pencucuhan, tindak balas eksotermik pembakaran yang kuat akan berlaku, yang boleh meningkatkan keupayaan pemotongan laser. Untuk keluli karbon rendah dan keluli tahan karat, tenaga yang disediakan oleh tindak balas eksotermik pembakaran ialah 60%. Untuk logam aktif seperti titanium, tenaga yang disediakan oleh pembakaran adalah kira-kira 90%.

Oleh itu, berbanding dengan pemotongan pengewapan laser dan pemotongan lebur am, pemotongan lebur reaktif memerlukan ketumpatan kuasa laser yang kurang, iaitu hanya 1/20 daripada pemotongan pengewapan dan 1/2 daripada pemotongan lebur. Walau bagaimanapun, dalam peleburan dan pemotongan reaktif, tindak balas pembakaran dalaman akan menyebabkan beberapa perubahan kimia pada permukaan bahan, yang akan menjejaskan prestasi bahan kerja.

Ⅲ Pemotongan lebur

Dalam proses pemotongan laser, jika sistem tiupan tambahan yang sepaksi dengan pancaran laser ditambah, penyingkiran bahan lebur dalam proses pemotongan bukan sahaja bergantung kepada pengewapan bahan itu sendiri, tetapi terutamanya bergantung kepada kesan tiupan yang tinggi. -mempercepatkan aliran udara tambahan untuk terus meniup bahan cair dari jahitan pemotongan, proses pemotongan sedemikian dipanggil pemotongan lebur.

Dalam proses peleburan dan pemotongan, suhu bahan kerja tidak lagi perlu dipanaskan di atas suhu pengewapan, jadi ketumpatan kuasa laser yang diperlukan dapat dikurangkan dengan banyak. Mengikut nisbah haba pendam bahan lebur dan pengewapan, kuasa laser yang diperlukan untuk lebur dan pemotongan hanya 1/10 daripada kaedah pemotongan pengewapan.

Ⅳ Tulisan laser

Kaedah ini digunakan terutamanya untuk: bahan semikonduktor; Pancaran laser dengan ketumpatan kuasa tinggi digunakan untuk melukis alur cetek pada permukaan bahan kerja bahan semikonduktor. Kerana alur ini melemahkan daya ikatan bahan semikonduktor, ia boleh dipecahkan dengan kaedah mekanikal atau getaran. Kualiti scribing laser diukur dengan saiz serpihan permukaan dan zon terjejas haba.

Ⅴ Pemotongan sejuk

Ini adalah kaedah pemprosesan baharu, yang dicadangkan dengan kemunculan laser excimer berkuasa tinggi dalam jalur ultraviolet dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Prinsip asasnya: tenaga foton ultraviolet adalah serupa dengan tenaga pengikat banyak bahan organik. Gunakan foton bertenaga tinggi sedemikian untuk memukul ikatan pengikat bahan organik dan memecahkannya. Supaya mencapai tujuan pemotongan. Teknologi baharu ini mempunyai prospek aplikasi yang luas, terutamanya dalam industri elektronik.

Ⅵ Pemotongan tekanan terma

Di bawah pemanasan pancaran laser, bahan rapuh terdedah untuk menghasilkan tekanan besar pada permukaannya, yang boleh menyebabkan patah melalui titik tegasan yang dipanaskan oleh laser dengan cara yang kemas dan pantas. Proses pemotongan sedemikian dipanggil pemotongan tekanan haba laser. Mekanisme pemotongan tegasan haba ialah pancaran laser memanaskan kawasan tertentu bahan rapuh untuk menghasilkan kecerunan suhu yang jelas.

Pengembangan akan berlaku apabila suhu permukaan bahan kerja tinggi, manakala suhu bawah lapisan dalam bahan kerja akan menghalang pengembangan, mengakibatkan tegasan tegangan pada permukaan bahan kerja dan tegasan penyemperitan jejari pada lapisan dalam. Apabila kedua-dua tegasan ini melebihi kekuatan had patah bahan kerja itu sendiri. Keretakan akan muncul pada bahan kerja. Buat bahan kerja pecah di sepanjang retakan. Kelajuan pemotongan tegasan haba ialah m/s. Kaedah pemotongan ini sesuai untuk memotong kaca, seramik dan bahan lain.

Ringkasan: Mesin pemotong laser ialah teknologi pemotongan yang menggunakan ciri laser dan pemfokusan kanta untuk menumpukan tenaga untuk mencairkan atau menguap permukaan bahan. Ia boleh mencapai kelebihan kualiti pemotongan yang baik, kelajuan pantas, pelbagai bahan pemotongan, kecekapan tinggi dan sebagainya.