В компаниях занимающихся разработкой лазерного оборудования, точность лазера доводят до возможных пределов. Крошечные кубики кристаллов лазера размером 5×5мм. содержат в себе целую лазерную систему с зеркалами и усиливающей средой. Свет в них отражается 100 000 млн. раз/сек. При помощи технологии дистанционного сканирования лазерный луч скользит по поверхности на сверхвысоких скоростях.
Компаниям которые производят сверхмощные промышленные лазерные установки, для того чтобы зарядить энергию усиливающую среду внутри такой установки потребуется немалое напряжение, её не включишь в обычную розетку на 220 вольт. К таким предприятиям подводят электросети напряжением более 400 Вольт и силой тока более 100А. Усиливающей средой, в таких установках является двуокись углерода, электричество возбуждает газовую среду, которая усиливает луч каждый раз, когда он отраженным проходит от зеркала к зеркалу на двух концах резонатора.
Всего одна пылинка попавшая внутрь резонатора нарушит целостность луча, поэтому зеркала в резонатор устанавливаются внутри стерильных помещений.
После сборки резонатора его нужно настроить для достижения максимальной эффективности луча, но настраивать лазер трудоемкое занятие, луч не виден, но смертельно опасен, он прорезает сталь толщиной 2, 5 см. за долю секунды.
Был придуман способ испытания невидимого луча, на установку монтируют кубик прочного акрила, по которому и выстреливают лучом, одной вспышки достаточно, чтобы прожечь кубик.
А форма прожжённого участка отражает форму луча, его можно сравнить с лазерным отпечатком пальцев. Чтобы луч можно было использовать в качестве промышленного резака стальных листов, его нужно настроить нужным образом, для настройки лазерного луча используют специальный инструмент, которым регулируют зеркала, в вертикальных и горизонтальных плоскостях, т.к. каждое изменение зеркал вызывает значительные изменения в луче, его настройка длительный и трудоемкий процесс.
В конце настройки лазерного оборудования в акриловом кубике должен получиться равномерный остроконечный конус, это значит луч оптимизирован для резки стали.
При помощи лазера, возможно вырезать даже металлические детали для автомобилей, в компьютер лазерного оборудования вводится шаблон резки, устанавливаются стальные листы и под контролем оператора лазерной резки происходит весь процесс.
Лазерная резка металла и её преимущества
Одним из самых передовых способов разделения металлических листов является лазерная резка металла. Благодаря регулировке мощности лазера, можно нарезать металлические листы любой толщины. Если говорить о преимуществах данной технологии перед остальными (водоабразивной, плазменной, механической), то стоит отметить бесшумность процесса, возможность резки труднообрабатываемых материалов, отсутствие деформации готового изделия, гибкость перенастройки режимов. Лазерная резка нашли довольно широкое применение в фармацевтической, медицинской и машиностроительной областях промышленности. Благодаря гибкости такого вида резки, появляется возможность вырезать различные детали из одного листа.
Для качественного и сверхточного раскроя листовых материалов используется станок лазерной резки. Его конструкция обеспечивает плавность перемещений, а также высокую жесткость. Максимальную эффективность при загрузке/выгрузке заготовок обеспечивает легкозаменяемый стол. Такой станок применяется для раскроя листов пластика, дерева, нержавеющей стали, плексиглаза и малоуглеродистой стали. Станок лазерной резки дает возможность получать точные детали, которые не нуждаются в дополнительной обработке. При этом улучшается внешний вид готового изделия и его качество. Происходит и значительное уменьшение себестоимости. Если загрузка станка происходит не на полную силу, то можно использовать его для выполнения сторонних заказов. Тем самым вы обеспечите себе дополнительную прибыль.
Выбрать оборудование лазерное резки не такая уж и простая задача. Ведь на рынке представлено огромное количество марок и моделей. При покупке такого оборудования особое внимание нужно уделять именно качеству продукции. Немаловажным моментом в данном вопросе является и правильная установка. Ведь от этого будет зависеть исправная работа станков, их надежность и безопасность. Если вы хотите приобрести высококачественное оборудование лазерной резки, то должны понимать, что стоить дешево оно точно не будет. Однако окупается такое оборудование в самое ближайшее время. Используя лазерные технологии в производстве, можно существенно повысить его эффективность.
Как выбрать фокус лазерной резки?
Расстояние между фокусной точкой лазера и разрезаемым материалом должно быть отрегулировано до того, как будет отрезан какой-либо лист.
Различное положение фокусной точки часто приводит к разной степени тонкости сечения разрезаемого материала, разному нижнему шлаку и даже к невозможности разрезать материал.
В зависимости от заготовки и разрезаемого материала выбор положения фокальной точки для станка лазерной резки будет различным.
Как же сделать правильный выбор?
Для того чтобы резать высококачественные листы и обеспечить нормальную работу станка лазерной резки, необходимо также провести надлежащую проверку станка перед началом работы.
Резка с положительным фокусом
Резка с положительным фокусом означает резку с фокусной точкой на вершине заготовки, располагая фокусную точку над разрезаемым материалом.
Для кислородной резки углеродистой стали подходит позитивный фокус.
Нижняя часть заготовки имеет большую ширину реза, чем верхняя поверхность, что способствует удалению шлака и облегчает доступ кислорода к нижней части заготовки для участия в полной реакции окисления.
В определенном диапазоне фокусировки, чем больше положительная точка фокусировки, тем больше размер пятна на поверхности листа, тем лучше предварительный нагрев и дополнение тепла вокруг щели, тем глаже и ярче поверхность резки углеродистой стали.
Для метода лазерного импульса мощностью 10 000 ватт для резки толстых листов нержавеющей стали качество резки с положительным фокусом стабильно, что благоприятно для удаления шлака и нелегко для обратного синего света
Резка с отрицательным фокусом
Резка с отрицательным фокусом означает, что фокус резания находится внутри заготовки.
В этом режиме из-за того, что фокусная точка находится в стороне от поверхности резания, ширина реза относительно больше, чем точка реза в поверхности заготовки, при этом требуется большой поток воздуха для резки и достаточная температура.
Резка нержавеющей стали подходит для резки с отрицательным фокусом, с равномерным рисунком поверхности реза и хорошим поперечным сечением.
Перфорация листа перед резкой, из-за определенной высоты перфорации, перфорация использует отрицательный фокус, который может гарантировать, что расположение пятна перфорации размер минимальный, плотность энергии максимальная.
Чем глубже положение перфорации, тем больше отрицательная точка фокусировки.
Резка с нулевым фокусом
Резка с нулевым фокусом означает, что фокус реза находится на поверхности заготовки, при этом поверхность реза вблизи фокуса относительно гладкая, а нижняя поверхность вдали от фокуса реза кажется шероховатой.
Это в основном используется при резке тонких листов непрерывными лазерами и при резке слоев фольги импульсными лазерами с использованием испарения пиковой мощности.
Тщательный осмотр позволяет улучшить резку
1. Чистота линзы
10000-ваттный объектив режущей головки очень важен для 10000-ваттного станка лазерной резки, его чистота напрямую влияет на производительность обработки и качество станка лазерной резки.
Если линза грязная, это не только повлияет на эффект резки, но и в дальнейшем привести к режущей головки внутри и лазерной выходной головки сгорел.
Предварительная проверка перед резкой может предотвратить серьезные повреждения.
2. Отладка соосности
Соосность выходного отверстия сопла и лазерного луча является одним из важных факторов, влияющих на качество резки.
Если сопло не находится на одной оси с лазером, небольшие несоответствия могут повлиять на поверхность резки.
В серьезных случаях лазер будет попадать в сопло, вызывая нагрев сопла и ожог.
3. Проверьте распределение пятна.
Форма пятна напрямую отражает боковое распределение лазерной энергии.
Округлость пятна указывает на равномерность распределения энергии в различных направлениях пятна.
Высокая округлость пятна с равномерным распределением энергии во всех направлениях может обеспечить гладкость поверхности резки и постоянство скорости резки во всех направлениях для обеспечения качества резки продукции.
4. Испытание диапазона нагрева сопла.
Самая большая проблема с 10 000-ваттными лазерами для резки толстых листов углеродистой стали — это нагрев сопла, поэтому перед резкой необходимо проверить нагрев сопла для разных размеров сопла в разных фокусных точках для полной выходной мощности.
Перед тестированием необходимо отрегулировать коаксиал так, чтобы световое пятно находилось в центре выходного отверстия сопла; установить газ для охлаждения сопла для резки.
Метод испытания:
Железные ведра (содержащие соответствующее количество воды) помещают под режущую головку.
Сначала продувается вспомогательный газ (тип газа и давление воздуха должны быть установлены в соответствии с фактическим газом, необходимым для резки), при полной мощности свет гаснет на 30 секунд для измерения изменения температуры сопла.
Измените размер сопла и продолжите испытания, как указано выше.
Подведите итоги выделения тепла различными соплами и обеспечьте справочную информацию для последующего ввода в эксплуатацию процесса резки.
Если сопло не выделяет тепло в узком диапазоне, проверьте режущую головку, сопло, линзу и проблему лазера, а затем переходите к следующей отладке процесса резки.
Заключение
Выбор положительной или отрицательной фокальной точки для лазерной резки определяется не материалом металлов (нержавеющая сталь, углеродистая сталь), а методом резки (окислительная резка, резка плавлением).
Различные заготовки, обрабатываемые станком лазерной резки, требуют использования различных фокусных схем.
Благодаря различным типам положения фокуса режущей головки и различным способам регулировки, пользователи могут выбрать соответствующий метод фокусной резки в соответствии с различными эффектами положительного и отрицательного фокуса при резке нержавеющей стали и углеродистой стали, в сочетании с их собственными потребностями обработки, чтобы дать большую игру преимуществам производительности машины лазерной резки.
Лазеры мощностью 15 кВт с различными марками лазеров имеют практически одинаковый эффект резки и эффективность обработки углеродистой стали и нержавеющей стали.
Высокая эффективность работы с хрупкими материалами, достигается при помощи гидроаброзивной резки. Минимальные радиусы, скошенные углы, любые формы заготовок — все это гидроабразивная резка стекла. Данный метод работы со стеклом отличается экологической чистотой технологии.
