Mi a fém lézervágás folyamata?

Lézeres vágásegy precíz és hatékony módszer fémek és egyéb anyagok nagy teljesítményű lézerrel történő vágására. Az eljárást széles körben alkalmazzák különböző iparágakban, beleértve a gyártást, az autógyártást, a repülőgépgyártást és a fémmegmunkálást, pontosságának, gyorsaságának és bonyolult tervezési képességének köszönhetően. Ebben az útmutatóban bemutatjuk a lézervágás működését, a kulcsfontosságú összetevőket és a lézervágás típusait.

1. Mi az a lézeres vágás?

A lézeres vágás olyan folyamat, amely fókuszált fénysugarat (lézert) használ anyagok, például fémek, műanyagok és fa átvágására vagy gravírozására. A lézersugár megolvasztja, megégeti vagy elpárologtatja az anyagot, tiszta, kiváló minőségű vágást hagyva maga után, minimális hulladékkal.

2. A lézeres vágás legfontosabb összetevői

- Lézerforrás: A lézersugár lézergenerátorból származik (a CO2-, szál- vagy Nd:YAG-lézereket általában fémvágásra használják). A lézert felerősítik és a vágóanyag felé irányítják.

- Fókuszáló lencse: egy lencse vagy lencsék sorozata a lézersugarat egy kis pontra fókuszálja, növelve annak intenzitását az anyaggal való érintkezési ponton.

- Vágófej: A vágófej a lézersugarat az anyagra irányítja. A programozott útvonalon mozog, CNC (számítógépes numerikus vezérlés) vagy más vezérlőrendszerek által vezérelve.

- Segédgáz: Gázokat, például oxigént, nitrogént vagy levegőt gyakran fújnak át a fúvókán, hogy elősegítsék a vágási folyamatot, segítve az olvadt anyag eltávolítását és javítva a vágás minőségét.

- Anyagágy: A fémet egy stabil ágyra vagy asztalra helyezzük, amely megtámasztja az anyagot a vágási folyamat során.

3. A lézeres vágási folyamat

A lézeres vágási folyamat a következő lépésekre bontható:

1. lépés: Tervezés és programozás

- CAD-tervezés: Az első lépés a vágandó alkatrész vagy alkatrész tervének elkészítése. Ez CAD (Computer-Aided Design) szoftverrel történik. A tervet a lézervágó gép által olvasható formátumba, általában vektorfájlba konvertálja.

- CNC programozás: A terv feltöltésre kerül a CNC rendszerbe, amely a lézervágó gépet vezérli. A tervezést vágási utasításokká alakítja át, és irányítja a lézert a vágás módjára és helyére.

2. lépés: Az anyag előkészítése

- A vágandó fémlapot vagy anyagot a gép ágyára kell helyezni. A lézervágásban használt közönséges fémek közé tartozik az acél, a rozsdamentes acél, az alumínium, a sárgaréz és a réz.

3. lépés: Lézeres vágás

- Sugárgenerálás: A lézerforrás nagy energiájú fénysugarat hoz létre, amelyet azután a lencséken keresztül fókuszálva intenzív hőfolt képződik.

- Anyagmelegítés: Amikor a fókuszált lézersugár a fémhez ér, az energia elnyelődik, aminek következtében az anyag gyorsan felmelegszik és megolvad, ég vagy elpárolog.

- Segédgáz: segédgázt (például oxigént vagy nitrogént) egy fúvókán keresztül irányítanak a vágási területre. Segít eltávolítani az olvadt fémet és a törmeléket, valamint lehűti az anyagot, és javítja a vágási sebességet és pontosságot.

 - Az oxigént gyakran használják lágyacél vágására, mivel reakcióba lép a fémmel, hőt termel, és felgyorsítja a vágási folyamatot.

 - A nitrogént olyan anyagokhoz használják, mint a rozsdamentes acél, hogy megakadályozzák az oxidációt és tiszta élt biztosítsanak.

- Lézermozgás: A CNC vezérlésű lézervágó fej a programozott pályán mozog, követve a tervezést. A lézer sebességét, teljesítményét és fókuszpontját az anyag és a vágandó fém vastagsága alapján állítják be.

4. lépés: Hűtés és befejezés

- Amikor a lézer átvágja az anyagot, az olvadt vagy elpárolgott fémet a segédgáz elfújja, így tiszta, sima vágás marad.

- A vágás befejezése után a szélek kisimíthatók vagy sorjázhatók, a kívánt felülettől függően.

- A lézer pontosságának köszönhetően minimális a fémhulladék vagy hulladékanyag.

4. Lézeres fémvágás típusai

A lézervágásnak többféle módja van az anyagtól és az alkalmazástól függően:

A. Párologtatásos vágás

- A lézersugár felmelegíti az anyagot a forráspontig, amitől az elpárolog. Ez a módszer alkalmas olyan anyagokhoz, mint a fa vagy műanyag, de vékony fémekhez is használható.

B. Olvasztásos és fúvós vágás (fúziós vágás)

- Az anyagot addig hevítik, amíg meg nem olvad, és egy nagynyomású gáz (gyakran nitrogén) kifújja az olvadt fémet a vágásból. Ez a módszer gyakori fémek, például rozsdamentes acél és alumínium vágására.

C. Reaktív vágás (lángvágás)

- Oxigén-asszisztált lézervágásként is ismert, ez a módszer hasonló az oxigén-üzemanyag vágáshoz. Oxigént fújnak a vágási területre, és a fém reakcióba lép az oxigénnel, további hőt termelve és felgyorsítja a vágási folyamatot. Ezt gyakran használják vastag acél vágására.

D. Termikus feszültségrepedés

- Egyes törékeny anyagok, mint például az üveg, szabályozott hőterheléssel vághatók. A lézer helyi felmelegedést vált ki, és ahogy az anyag lehűl, megreped a vágási út mentén.

5. A lézeres fémvágás előnyei

- Nagy pontosság: A lézeres vágás rendkívül pontos vágásokat tud készíteni szűk tűréssel, így ideális bonyolult mintákhoz.

- Tiszta vágások: A lézer sima, tiszta éleket produkál, így gyakran nincs szükség másodlagos simításra.

- Sokoldalú: A lézeres vágás sokféle fémen és vastagságon működik, a vékony lemezektől a vastagabb lemezekig.

- Csökkentett hulladék: A lézeres vágás rendkívül hatékony, csökkenti az anyagpazarlást a többi vágási módszerhez képest.

- Sebesség: Nagyobb vágási sebességet kínál, különösen vékonyabb fémek vágásakor, összehasonlítva a hagyományos módszerekkel, mint például a mechanikus vágás.

6. A lézeres vágás alkalmazásai fémben

A lézervágást számos iparágban használják, beleértve:

- Gépjárműipar: Fém alkatrészek, például alváz- és motoralkatrészek vágásához.

- Aerospace: Repülőgépek és űrhajók precíziós komponenseinek létrehozása.

- Gyártás: Egyedi fémgyártáshoz, beleértve a konzolokat, burkolatokat és fémlemez alkatrészeket.

- Ékszerkészítés: Részletes fémtervekhez és mintákhoz.

- Építés: Acél gerendák, panelek és burkolatok vágása.

Következtetés

A fém lézeres vágása rendkívül hatékony és precíz eljárás, amely kiemelkedő pontosságot, sebességet és rugalmasságot biztosít az iparágak széles körében. Akár vékony fémlemezt, akár vastag acéllemezt vág, a megfelelő lézervágási módszer és berendezés jelentősen javíthatja a termelékenységet és csökkentheti az anyagpazarlást. A folyamat megértése jobb minőségellenőrzést biztosít, és segít kiválasztani a legmegfelelőbb lézervágási típust az adott fémmegmunkálási igényekhez.

A Dongguan Fu Cheng Xin Communication Technology Co., Ltd. elkötelezett a fejlesztés, a gyártás, az összeszerelés, az ODM egyablakos hardverszállítók mellett. Üdvözöljük érdeklődni a Lei.wang@dgfcd.com.cn címen.