Výber pomocných plynov pre laserový rezací stroj

Výber pomocných plynov pre laserový rezací stroj

Rezanie vláknovým laserom je široko používaný proces tepelného spracovania v priemyselnej výrobe. Laserové rezacie stroje sú schopné rýchlo gravírovať a rezať plechy a aj pri spracovaní obzvlášť zložitých tvarov dokážu dosiahnuť kvalitnú povrchovú úpravu.

V tomto článku encyklopédie preskúmame proces rezania laserom, technológiu a jeho pomocné plyny, vrátane dusíka, kyslíka a stlačeného vzduchu, aby sme vám pomohli pochopiť, ako to funguje a aké sú jeho výhody.

Čo je rezanie vláknovým laserom?

Rezanie laserom je výrobný proces, ktorý využíva na rezanie materiálov vysokovýkonný laser, ktorý je vedený cez optiku systémom počítačového numerického riadenia (CNC). Tento výrobný proces je široko používaný v rôznych priemyselných odvetviach, ako je automobilový priemysel, letecký priemysel, elektronika a zdravotníctvo, a možno ho použiť na rezanie rôznych materiálov, ako sú kovy, plasty, keramika, drevo, tkaniny a papier.

Laserové rezanie využíva zaostrený laserový lúč na roztavenie materiálu v lokalizovanej oblasti a vytvára rezací efekt pomocou koaxiálneho prúdu. Samotný laserový lúč nie je ovplyvnený plynom, ktorý je zodpovedný za efektívne spaľovanie, tavenie alebo odparovanie materiálu a plyn je zodpovedný za odfúknutie všetkých nečistôt vzniknutých v procese, čím sa zabezpečí kvalitná rezná hrana.

Laserové rezanie je možné použiť aj na zváranie a leptanie. Medzi výhody rezania laserom patrí vysoká presnosť a presnosť, menšie znečistenie a jednoduchšie upnutie obrobku. Najmä vláknové lasery sú známe svojou schopnosťou presne rezať. Kľúčovou výhodou vláknových laserov je ich schopnosť poskytovať konzistentnú kvalitu lúča na veľké vzdialenosti, takže môžu rezať rovnomerne cez širokú škálu typov a hrúbok materiálov. Táto konzistencia pomáha zlepšiť kvalitu rezných hrán a minimalizuje potrebu sekundárnych operácií.

Ako funguje laserová rezačka?

Laserová rezačka pracuje tak, že nasmeruje vysokovýkonný laserový lúč cez optiku a na rezaný materiál. Laserový lúč je zaostrený šošovkou a premietaný na materiál, čo spôsobuje, že miestna teplota materiálu rýchlo stúpa a topí sa alebo vyparuje. Koaxiálny prúd plynu sa potom použije na odfúknutie roztaveného materiálu, čím sa dokončí odstraňovanie materiálu a vytvorí sa rezný efekt. Prúd plynu tiež pomáha ochladzovať materiál a zabraňuje jeho deformácii alebo krúteniu. Laserové rezačky sú riadené systémom počítačového numerického riadenia (CNC), aby sa zabezpečila presnosť a presnosť počas procesu rezania.

Čo je pomocný plyn pri rezaní vláknovým laserom?

Asistenčný plyn sa používa pri rezaní laserom na zlepšenie kvality a účinnosti procesu rezania. Pomocný plyn pomáha vyčistiť roztavený materiál a zabraňuje jeho opätovnému stuhnutiu na povrchu materiálu. Pomáha tiež ochladzovať materiál a zabraňuje jeho deformácii alebo deformácii. Dusík, kyslík a stlačený vzduch sú najčastejšie používané pomocné plyny pri rezaní laserom.

1. Použitie dusíka pri rezaní laserom

Dusík je vďaka svojej inertnej povahe najpoužívanejším pomocným plynom pri rezaní laserom. Používa sa na zabezpečenie kvalitného výkonu lasera, najmä pri požiadavke na kvalitné rezanie. Dusík odstraňuje kyslík zo vzduchu, bráni mu v reakcii s horúcim kovom a získava dokonalý, jasný rez bez ovplyvnenia farby materiálu (v závislosti od čistoty použitého dusíka). Dusík je inertný plyn, ktorý umožňuje laseru pracovať v prostredí bez kyslíka a zabraňuje oxidácii reznej hrany. Dusík tiež zohráva dôležitú úlohu pri znižovaní nákladov, zvyšovaní rýchlosti rezania, zvyšovaní produktivity, zlepšovaní výkonu kontroly a dosahovaní efektívneho spracovania. Voliteľné „plug-and-play“ riešenia poskytujú dusík na požiadanie.

2. Použitie kyslíka pri rezaní laserom

Laserové rezanie využíva kyslík ako pomocný plyn pre materiály, ktoré sa ťažko spracovávajú inými metódami. Kyslík je vysoko reaktívny plyn, ktorý znásobuje výkon laserového lúča a spôsobuje exotermickú reakciu, ktorá umožňuje rezanie hrubších materiálov. Kyslík reaguje s rezaným materiálom, čím podporuje tavenie a odparovanie prostredníctvom chemických reakcií. V závislosti od materiálu možno použiť aj kyslík na zvýšenie rýchlosti rezania a zníženie nákladov na proces rezania. Kyslík však môže spôsobiť oxidáciu a vytvoriť na hrane rezu karbonizovanú vrstvu, čo môže mať za následok zlú kvalitu povrchu výrobku a zoxidovaný povrch môže ovplyvniť aj priľnavosť náterov alebo farieb. Okrem toho kyslík silne reaguje a veľmi tenké plátky sa nedajú získať.

3. Použitie stlačeného vzduchu pri rezaní laserom

Stlačený vzduch možno použiť aj ako pomocný plyn pri rezaní laserom a môže tiež zvýšiť rýchlosť a ekonomické výhody rezania laserom. Vzhľadom na 21% obsah kyslíka vo vzduchu však nie je možné spracovať diely čistými rezmi pri použití stlačeného vzduchu ako pomocného plynu na rezanie laserom (zvyčajne je potrebné tieto diely pred vstupom do ďalšieho procesu odihlovať, čo si vyžaduje ďalšiu prácu). Táto kvalita rezu je dostatočná pre diely, ktoré sa budú neskôr lakovať alebo zvárať, pretože farba reznej hrany nie je dôležitá.

Aká je všeobecne čistota pomocného plynu?

Čistota asistenčného plynu závisí od požiadaviek zákazníka na konečný produkt, ale je dôležité zvážiť nasledovné:

 Ak sa použije vzduch, nemôžeme zmeniť čistotu vzduchu, preto bude obsahovať 78 % dusíka a 21 % kyslíka.

 Ak sa používa kyslík, čistota je zvyčajne vyššia ako 99,5 %.

 Ak sa použije dusík, čistota bude závisieť od rezaného materiálu, od toho, či sa materiál ďalej spracováva a od dôležitosti farby reznej hrany.

Pamätajte, že znížením čistoty dusíka môžete výrazne znížiť náklady.