Wybór gazów wspomagających do maszyny do cięcia laserowego

Wybór gazów wspomagających do maszyny do cięcia laserowego

Cięcie laserem światłowodowym jest szeroko stosowanym procesem obróbki cieplnej w produkcji przemysłowej. Wycinarki laserowe umożliwiają szybkie grawerowanie i cięcie blach, a także pozwalają uzyskać wysokiej jakości wykończenie powierzchni nawet przy obróbce szczególnie skomplikowanych kształtów.

W tym artykule w encyklopedii omówimy proces cięcia laserowego, technologię i towarzyszące jej gazy wspomagające, w tym azot, tlen i sprężone powietrze, aby pomóc Ci zrozumieć, jak to działa i jakie są jego zalety.

Na czym polega cięcie laserem światłowodowym?

Cięcie laserowe to proces produkcyjny, w którym do cięcia materiałów wykorzystuje się laser o dużej mocy, który jest prowadzony przez optykę za pomocą komputerowego systemu sterowania numerycznego (CNC). Ten proces produkcyjny jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu, takich jak motoryzacja, lotnictwo, elektronika i medycyna i może być stosowany do cięcia różnych materiałów, takich jak metale, tworzywa sztuczne, ceramika, drewno, tkaniny i papier.

Cięcie laserowe wykorzystuje skupioną wiązkę lasera do topienia materiału w określonym obszarze i wytwarza efekt cięcia za pomocą współosiowego strumienia. Na samą wiązkę lasera nie ma wpływu gaz, który odpowiada za efektywne spalenie, stopienie lub odparowanie materiału, a gaz odpowiada za wydmuchanie powstałych w procesie zanieczyszczeń, zapewniając tym samym wysoką jakość ciętej krawędzi.

Cięcie laserowe można również stosować do spawania i trawienia. Zaletami cięcia laserowego są: wysoka precyzja i dokładność, mniejsze zanieczyszczenie oraz łatwiejsze mocowanie przedmiotu obrabianego. Szczególnie lasery światłowodowe są znane ze swojej zdolności do precyzyjnego cięcia. Kluczową zaletą laserów światłowodowych jest ich zdolność do zapewniania stałej jakości wiązki na długich dystansach, dzięki czemu mogą one równomiernie ciąć szeroki zakres typów i grubości materiałów. Ta konsystencja pomaga poprawić jakość ciętych krawędzi i minimalizuje potrzebę wykonywania dodatkowych operacji.

Jak działa wycinarka laserowa?

Przecinarka laserowa działa poprzez kierowanie wiązki lasera o dużej mocy przez optykę na cięty materiał. Wiązka lasera jest skupiana przez soczewkę i rzucana na materiał, powodując gwałtowny wzrost lokalnej temperatury materiału i stopienie lub odparowanie. Następnie wykorzystuje się współosiowy strumień gazu do wydmuchania stopionego materiału, co kończy usuwanie materiału i tworzy efekt cięcia. Strumień gazu pomaga również schłodzić materiał i zapobiega jego wypaczaniu lub skręcaniu. Wycinarki laserowe sterowane są za pomocą komputerowego systemu sterowania numerycznego (CNC), aby zapewnić precyzję i dokładność podczas procesu cięcia.

Co to jest gaz wspomagający w cięciu laserem światłowodowym?

Gaz wspomagający stosowany jest w cięciu laserowym w celu poprawy jakości i wydajności procesu cięcia. Gaz wspomagający pomaga oczyścić stopiony materiał i zapobiega jego ponownemu zestaleniu na powierzchni materiału. Pomaga również schłodzić materiał i zapobiega jego zniekształceniom lub deformacjom. Azot, tlen i sprężone powietrze to najczęściej stosowane gazy pomocnicze w cięciu laserowym.

1. Zastosowanie azotu w cięciu laserowym

Azot jest najczęściej stosowanym gazem pomocniczym w cięciu laserowym, ze względu na jego obojętny charakter. Stosowany jest w celu zapewnienia wysokiej jakości pracy lasera, zwłaszcza gdy wymagana jest wysoka jakość cięcia. Azot usuwa tlen z powietrza, zapobiegając jego reakcji z gorącym metalem i uzyskując idealne, jasne cięcie bez wpływu na kolor materiału (w zależności od czystości użytego azotu). Azot jest gazem obojętnym, który pozwala na pracę lasera w środowisku beztlenowym i zapobiega utlenianiu krawędzi cięcia. Azot odgrywa również ważną rolę w obniżaniu kosztów, zwiększaniu prędkości skrawania, zwiększaniu produktywności, poprawie wydajności kontroli i osiąganiu wydajnego przetwarzania. Opcjonalne rozwiązania typu „plug and play” dostarczają azot na żądanie.

2. Wykorzystanie tlenu w cięciu laserowym

Cięcie laserowe wykorzystuje tlen jako gaz pomocniczy w przypadku materiałów trudnych do obróbki innymi metodami. Tlen jest wysoce reaktywnym gazem, który zwielokrotnia moc wiązki lasera i powoduje reakcję egzotermiczną, która umożliwia cięcie grubszych materiałów. Tlen reaguje z ciętym materiałem, przyspieszając topienie i odparowywanie w wyniku reakcji chemicznych. W zależności od materiału, tlen można również zastosować w celu zwiększenia prędkości cięcia i obniżenia kosztów procesu cięcia. Jednakże tlen może powodować utlenianie i tworzyć zwęgloną warstwę na krawędzi cięcia, co może skutkować gorszą jakością powierzchni produktu, a utleniona powierzchnia może również wpływać na przyczepność powłok lub farb. Ponadto tlen reaguje silnie i nie można uzyskać bardzo cienkich plastrów.

3. Wykorzystanie sprężonego powietrza w cięciu laserowym

Sprężone powietrze może być również stosowane jako gaz pomocniczy w cięciu laserowym, a także może zwiększyć prędkość i korzyści ekonomiczne cięcia laserowego. Jednakże ze względu na 21% zawartość tlenu w powietrzu, przy zastosowaniu sprężonego powietrza jako gazu pomocniczego do cięcia laserowego nie jest możliwa obróbka części z czystym cięciem (zwykle części te wymagają gratowania przed przejściem do kolejnego procesu, co wymaga dodatkowej pracy). Ta jakość cięcia jest wystarczająca w przypadku części, które będą później malowane lub spawane, ponieważ kolor krawędzi cięcia nie jest istotny.

Jaka jest ogólnie czystość gazu pomocniczego?

Czystość gazu wspomagającego zależy od wymagań klienta dotyczących produktu końcowego, ale ważne jest, aby wziąć pod uwagę następujące kwestie:

 Jeśli używane jest powietrze, nie możemy zmienić jego czystości, dlatego będzie ono zawierać 78% azotu i 21% tlenu.

 Jeśli używany jest tlen, czystość jest zwykle wyższa niż 99,5%.

 Jeśli używany jest azot, czystość będzie zależała od ciętego materiału, tego, czy materiał będzie dalej przetwarzany, oraz od znaczenia koloru krawędzi cięcia.

Pamiętaj, że zmniejszając czystość azotu, możesz znacznie obniżyć koszty.