Izbira pomožnih plinov za laserski rezalni stroj

Izbira pomožnih plinov za laserski rezalni stroj

Fiber lasersko rezanje je široko uporabljen postopek toplotne obdelave v industrijski proizvodnji. Laserski rezalni stroji lahko hitro gravirajo in režejo pločevino ter lahko dosežejo visokokakovostno površinsko obdelavo tudi pri obdelavi posebej zapletenih oblik.

V tem enciklopedijskem članku bomo raziskali postopek laserskega rezanja, tehnologijo in njegove pomožne pline, vključno z dušikom, kisikom in stisnjenim zrakom, da bi vam pomagali razumeti, kako deluje in njegove prednosti.

Kaj je lasersko rezanje vlaken?

Lasersko rezanje je proizvodni proces, pri katerem se za rezanje materialov uporablja visoko zmogljiv laser, ki ga skozi optiko vodi sistem računalniškega numeričnega krmiljenja (CNC). Ta proizvodni proces se pogosto uporablja v različnih panogah, kot so avtomobilska, vesoljska, elektronska in medicinska, in se lahko uporablja za rezanje različnih materialov, kot so kovine, plastika, keramika, les, tkanine in papir.

Lasersko rezanje uporablja fokusiran laserski žarek za taljenje materiala na lokaliziranem območju in ustvari učinek rezanja s pomočjo koaksialnega curka. Sam laserski žarek ni pod vplivom plina, ki je odgovoren za učinkovito sežiganje, taljenje ali uparjanje materiala, plin pa je odgovoren za odpihovanje kakršnih koli ostankov, ki nastanejo pri procesu, s čimer je zagotovljen visokokakovosten rezalni rob.

Lasersko rezanje se lahko uporablja tudi za varjenje in jedkanje. Prednosti laserskega razreza so visoka natančnost in natančnost, manjše onesnaženje in lažje vpenjanje obdelovanca. Zlasti vlakneni laserji so znani po svoji zmožnosti natančnega rezanja. Ključna prednost laserjev z vlakni je njihova zmožnost zagotavljanja dosledne kakovosti žarka na dolge razdalje, tako da lahko enakomerno režejo širok razpon vrst materialov in debelin. Ta doslednost pomaga izboljšati kakovost rezanih robov in zmanjša potrebo po sekundarnih operacijah.

Kako deluje laserski rezalnik?

Laserski rezalnik deluje tako, da usmeri močan laserski žarek skozi optiko na material, ki ga želite rezati. Laserski žarek se fokusira z lečo in projicira na material, kar povzroči, da lokalna temperatura materiala hitro naraste in se stopi ali upari. Koaksialni plinski tok se nato uporabi za odpihovanje staljenega materiala, s čimer se dokonča odstranitev materiala in ustvari učinek rezanja. Plinski tok pomaga tudi pri hlajenju materiala in preprečevanju njegovega zvijanja ali zvijanja. Laserski rezalniki so krmiljeni s sistemom računalniškega numeričnega krmiljenja (CNC), ki zagotavlja natančnost in natančnost med postopkom rezanja.

Kaj je pomožni plin pri laserskem rezanju z vlakni?

Pomožni plin se uporablja pri laserskem rezanju za izboljšanje kakovosti in učinkovitosti postopka rezanja. Pomožni plin pomaga očistiti staljeni material in preprečuje njegovo ponovno strjevanje na površini materiala. Pomaga tudi ohladiti material in preprečiti, da bi se popačil ali deformiral. Dušik, kisik in stisnjen zrak so najpogosteje uporabljeni pomožni plini pri laserskem rezanju.

1. Uporaba dušika pri laserskem rezanju

Dušik je zaradi svoje inertnosti najpogosteje uporabljen pomožni plin pri laserskem rezanju. Uporablja se za zagotavljanje kakovostnega delovanja laserja, še posebej, ko je potreben kakovosten rez. Dušik odstrani kisik iz zraka, prepreči reakcijo z vročo kovino in doseže popoln, svetel rez brez vpliva na barvo materiala (odvisno od čistosti uporabljenega dušika). Dušik je inertni plin, ki omogoča delovanje laserja v okolju brez kisika in preprečuje oksidacijo rezanega roba. Dušik ima tudi pomembno vlogo pri zmanjševanju stroškov, povečanju hitrosti rezanja, povečanju produktivnosti, izboljšanju učinkovitosti krmiljenja in doseganju učinkovite obdelave. Izbirne rešitve 'plug-and-play' zagotavljajo dušik na zahtevo.

2. Uporaba kisika pri laserskem rezanju

Lasersko rezanje uporablja kisik kot pomožni plin za materiale, ki jih je težko obdelati z drugimi metodami. Kisik je zelo reaktiven plin, ki pomnoži moč laserskega žarka in povzroči eksotermno reakcijo, ki omogoča rezanje debelejših materialov. Kisik reagira z materialom, ki ga režemo, in s kemičnimi reakcijami spodbuja taljenje in uparjanje. Odvisno od materiala se lahko kisik uporablja tudi za povečanje hitrosti rezanja in znižanje stroškov postopka rezanja. Kisik pa lahko povzroči oksidacijo in na odrezanem robu tvori karboniziran sloj, kar lahko povzroči slabo kakovost površine izdelka, oksidirana površina pa lahko vpliva tudi na oprijem premazov ali barv. Poleg tega kisik reagira močno in ni mogoče dobiti zelo tankih rezin.

3. Uporaba stisnjenega zraka pri laserskem rezanju

Stisnjen zrak se lahko uporablja tudi kot pomožni plin pri laserskem rezanju, prav tako pa lahko poveča hitrost in ekonomske koristi laserskega rezanja. Vendar pa zaradi 21% vsebnosti kisika v zraku ni mogoče obdelati delov s čistimi rezi pri uporabi stisnjenega zraka kot pomožnega plina za lasersko rezanje (običajno je treba te dele pred vstopom v naslednji proces odstraniti, kar zahteva dodatno delo). Ta kakovost reza zadostuje za dele, ki jih bomo kasneje barvali ali varili, saj barva odrezanega roba ni pomembna.

Kakšna je na splošno čistost pomožnega plina?

Čistost pomožnega plina je odvisna od zahtev kupca glede končnega izdelka, vendar je pomembno upoštevati naslednje:

 Če uporabimo zrak, čistosti zraka ne moremo spremeniti, zato bo vseboval 78 % dušika in 21 % kisika.

 Če se uporablja kisik, je čistost običajno višja od 99,5 %.

 Če se uporablja dušik, bo čistost odvisna od materiala, ki ga režete, ali je material dodatno obdelan in pomembnosti barve rezanega roba.

Ne pozabite, da lahko z zmanjšanjem čistosti dušika znatno zmanjšate stroške.