Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Řezání laserem se vyznačuje vysokou účinností a produktivitou. Tato technologie umožňuje nejen vyrábět výrobky s komplexním geometrickým obrysem, ale také poskytuje vysokou rychlost výroby těchto výrobků.

Popis technologie

Při použití laserového řezání je válcovaný kov ovlivněn odrazem a absorpcí záření z laseru. Změna velikosti a tvaru prvků během laserového zpracování se dosahuje vlivem dvou radiačních výsledků: tání a odpařování. Popis procesu je následující:

  • Laserový paprsek ovlivňuje železo v určitém bodě.
  • Za prvé, prvky jsou roztaveny na optimální teplotu, pak začíná proces tavení kovu.
  • Ve fázi tavení dochází k odsazení.
  • Vliv energie laserového záření vede k druhé fázi procesu - kovová látka se vaří a odpaří.

Tento mechanismus však vyžaduje vysokou spotřebu energie a je použitelný pouze pro dostatečně tenký kov. V praxi se proto řezání provádí tavením. Současně se za účelem významného snížení nákladů na energii, zvýšení tloušťky zpracovávaného kovu a rychlosti řezání vstřikuje do řezné zóny pomocný plyn, aby se odstranily produkty destrukce kovu. Obvykle se jako pomocný plyn používá kyslík, vzduch, inertní plyn nebo dusík. Takové řezání se nazývá plynový laser .

Druhy laserových zařízení

Laser se skládá z následujících prvků:

  • Speciální klíčová energie (čerpací systém).
  • Pracoviště s možností stimulovaného záření.
  • Optický rezonátor (soubor specializovaných zrcadel).

Přiřazení léčby k jedné nebo jiné variantě je určeno metodou použitého laseru a jeho výkonem. Nyní existuje následující klasifikace laserů:

  1. Pevný stav (výkon nejvýše 7 kW).
  2. Plyn (výkon do 22 kW).
  3. Plynová dynamika (výkon 110 kW).

Pro výrobu je nejznámější zpracování železa s polovodičovým zařízením. Vyzařování světla lze použít v pulzním nebo kontinuálním režimu. Jako pracovní těleso se používá Ruby, sklo s neodymem nebo CaF2 (fluorit vápenatý). Hlavní výhodou polovodičových laserů je schopnost vytvořit silný energetický puls během několika sekund.

Plynové lasery se používají ke zpracování železa pro technologické a vědecké účely. Aktivním katalyzátorem je směs plynného dusíku, oxidu uhličitého a helia, jejichž prvky jsou aktivovány elektrickým výbojem a dávají laserovému paprsku monochromatický a směrový směr.

Gasdynamic zařízení se liší v obrovském výkonu. Pracovním tělesem je oxid uhličitý. Nejprve se plyn zahřívá na nejvyšší teplotu, potom se vede malým kanálem, kde dochází k expanzi a následnému ochlazení oxidu uhličitého. Výsledkem tohoto postupu je uvolnění energie použité pro laserové zpracování železa.

Plyn-dynamická zařízení mohou být použita k ošetření železa s jakýmkoliv povrchem. Vzhledem k nízké spotřebě energie záření mohou být umístěny ve vzdálenosti od zpracovávaného dílu a zároveň zachovávají kvalitu řezného železa.

Vybavení

Laserová zařízení pro řezání železa se skládají z následujících prvků:

  • Specializovaný radiátor (pevné nebo plynové zařízení). Musí mít potřebnou energii a optický výkon.
  • Systém tvorby paprsků a plynu . Zodpovídá za dodávání paprsku z radiačního cíle do zpracovávané části a změnu parametrů pracovního plynu přicházejícího do bodu.
  • Zařízení pohybu (koordinace) jak samotného železa, tak laserového paprsku, které ho ovlivňuje. Zahrnuje také elektrický mechanismus, pohon a motor.
  • ACS (automatizovaný řídicí systém). Nastavuje laserový paprsek a řídí souřadnicový mechanismus a systém pro transport a tvarování svazku a plynu. Vybaven různými senzory a podsystémy.

Moderní zařízení na řezání železa je schopno provádět jakýkoliv náročný úkol, dokonce i umělecké řezání. Na jejich výrobě se podílejí jak ruské firmy („Technolaser“), tak zahraniční podniky (německá společnost „Trumpf“).

Laserové řezání jemného železa

Průmysloví výrobci pohodlněji používají plechy pro řezání než surové díly o velké tloušťce. Současně je možné ušetřit elektřinu a aplikovat metody řezání plechů s vyšším výkonem.

Způsoby řezání železa, jehož plech je připraven ke zpracování, jsou řezání kyslíkem (pálení), řezání skupinou plynů (argon, dusík) a stlačeného vzduchu. Mezi výhody laserového řezání plechu před jinými druhy zpracování lze rozlišovat:

  • Větší přesnost zpětného rázu a řezání laserovým paprskem.
  • Na rovině dílce je méně prachu.
  • Malá pravděpodobnost poškození plechu.
  • Nižší náklady na energii.
  • Tvorba trojrozměrných jednoduchých konstrukcí s vysokou rychlostí a nejmenší plochou hotového materiálu.

Díky svým výhodám a použití přesného vyspělého vybavení se k řezání železa používá:

  • Díly strojírenských strojů.
  • Dekorativní tácky, regály, regály a vybavení pro komerční průmysl.
  • Komponenty kotlů, nádrží, komínů a kamen.
  • Spojení dveří a bran, kované ploty.
  • Osobní design skříní a skříní.
  • Zvláštní znamení, dopisy a šablony.

Použití řezání má mnoho výhod oproti jiným typům povrchových úprav kovů. Proto stále více podniků využívá laserové zpracování železa ve své výrobě.

Inovativní laserové systémy

Globální průmysl obráběcích strojů drží krok s dobou a dává svým zákazníkům všechny druhy elektrických zařízení pro řezání železa. Víceosé stroje jsou navrženy tak, aby nahradily hlasité a málo plodné mechanické řezačky. Energie laseru závisí na specifičnosti výroby a finančním odůvodnění zvolené jednotky. Nejnovější generace precesních CNC obráběcích strojů umožňuje konečnou úpravu materiálů s přesností až 0, 005 mm. Metrické zpracování jednotlivých modelů laserových systémů dosahuje mnoha metrů čtverečních.

Velkou výhodou je minimalizace lidského faktoru obsaženého ve vysoce automatizovaném průmyslovém procesu. Geometrie součástí se nastavuje v makrobrogramovém bloku, který provádí kontrolu laseru a pracovního stolu prázdným. Systémy nastavení zaostření automaticky zvolí přijatelnou vzdálenost pro efektivní řezání.

Teplotu laserové jednotky regulují specifické výměníky tepla, které poskytují operátorovi informace o aktuálním stavu přístroje. Laserový mechanismus je vybaven ventilovými zařízeními pro připojení přívodu plynového balónu, které zajišťují zásobování náhradních plynů v pracovní části. Systém sběru kouře je navržen tak, aby zlepšil náklady na odsávací digestoř, a to i v době zpracování. Ošetřovaná oblast je zcela chráněna ochranným krytem, který chrání personál.

Řezání železných plechů na moderním zařízení je převedeno na jednoduchý proces nastavení numerických charakteristik a získání hotového komponentu na výstupu. Produktivita zařízení přímo závisí na vlastnostech strojního komplexu a na kvalifikaci provozovatele, který programový kód tvoří. Technika řezání železa je v souladu s konceptem robotické výroby, která je navržena tak, aby zcela zachránila osobu před tvrdou prací.

Výrobci nabízejí různé typy laserových strojů:

  1. Víceúčelové.
  2. Zvláštní.

Náklady na první náklady jsou vyšší, ale umožňují provádět určitý počet operací a vyrábět části obtížnější formy. Značný počet tržních služeb poskytuje příležitost zájemcům o koupi.

Odborníci strojírenských podniků chápou možnosti využití technologie pro výrobu přesných dílů s vynikající drsností. Oblast použití je rozsáhlá: od obvyklého řezání plechu až po pořízení složitých částí karoserie automobilů.

Viditelné výhody řezání železa jsou omezeny na několik aspektů:

  • Vysoce kvalitní hotový povrch.
  • Třmenový materiál.
  • Schopnost práce s křehkými materiály a malými kousky.
  • Pravděpodobnost získání složek komplexní konfigurace.

Mezi minusy:

  • Vysoké náklady na vybavení.
  • A spotřební materiál.

Řezání železa a neželezných kovů má obrovskou poptávku po trhu. Laserové technologie jsou v dekorativním umění intenzivně využívány k vytváření značkových šperků a unikátních suvenýrů.

Rozhodnutí o použití zpracování by mělo být učiněno s přihlédnutím k výpočtu návratnosti zařízení a výše pracovních nákladů. V současné době mohou být taková zařízení řešena především ve velkých podnicích s poměrně velkým výrobním cyklem. S odvíjením technologie se sníží náklady na obráběcí stroje a množství spotřebované energie, takže v budoucnu laserové jednotky vytlačí své konkurenty.

Výhody a nevýhody technologie

Řezání železa produkty má mnoho významných výhod oproti jiným metodám řezání. Z mnoha výhod této technologie stojí za zmínku následující:

  1. Tloušťka výrobků, které mohou být úspěšně ryté, je poměrně široká: ocel - od 0, 2 do 22 mm, měď a mosaz - od 0, 3 do 16 mm, slitiny na bázi hliníku - od 0, 3 do 22 mm, nerezová ocel - do 55 mm.
  2. Použití laserových zařízení eliminuje potřebu mechanického kontaktu s obrobeným dílem. Tímto způsobem je možné jednoduše řezat jednoduše deformované a křehké části bez obav z jejich poškození.
  3. Chcete-li získat produkt s požadovanou konfigurací pomocí řezání, stačí stáhnout výkres vytvořený ve speciálním programu do řídicí jednotky laserové jednotky. Vše ostatní s nejmenším stupněm chyb (spolehlivost do 0, 2 mm) bude provedeno zařízením vybaveným počítačem.
  4. Jednotky pro řezání plechovky s vysokou rychlostí pro zpracování tenkých plechů z oceli, stejně jako výrobky z tvrdých slitin.

Zpracování laserem je schopno zcela nahradit drahé vědecké a technické operace odlévání a lisování, což je vhodné v případech, kdy potřebujete vyrábět malé dávky produktů. Můžete výrazně snížit počáteční výrobní náklady, což je dosaženo díky vyšší rychlosti a vývoji zpracovatelského procesu, snížení množství zbytků, bez nutnosti dalšího zpracování.

Spolu s vysokým výkonem mají laserová zpracovatelská zařízení mimořádnou všestrannost, která umožňuje s pomocí pomoci spočítat úkoly jakékoliv úrovně složitosti. Současně jsou pro laserové zpracování charakteristické určité nevýhody.

Vzhledem k vysoké pevnosti a významné spotřebě energie laserového řezacího zařízení je počáteční cena výrobků vyrobených s použitím tohoto zařízení vyšší než při lisování. To lze však přičítat pouze těm situacím, kdy náklady na výrobu nástrojů nejsou zahrnuty v nákladové ceně razítka.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Nástroje