A lézeres vágógépet széles körben használják oktatási, katonai és ipari területeken, magas vágási minősége és nagy vágási hatékonysága miatt. A lézeres vágógép fémet és nemfémet vághat, a Han szuperenergiás lézervágó gépét pedig főleg fémanyagok vágására használják, tehát mi a lézervágó gép elve?
Lézeres vágógép elve - bevezetés
A lézeres vágógép technológia azt az energiát használja fel, amely akkor szabadul fel, amikor a lézersugár a fémlemez felületéhez ér. A fémlemez megolvad, és a salakot a gáz elfújja. Mivel a lézer teljesítménye annyira koncentrált, csak kis mennyiségű hő kerül a fémlemez más részeire, ami csekély deformációt vagy semmilyen deformációt eredményez. Az összetett formájú nyersdarabok lézerrel nagyon pontosan vághatók, és a vágott nyersdarabok nem igényelnek további feldolgozást.
A lézerforrás általában 500-5000 watt teljesítményű szén-dioxid lézersugarat használ. Ez a teljesítményszint alacsonyabb, mint sok háztartási elektromos fűtőberendezés követelménye. A lézersugarat egy lencsén és egy reflektoron keresztül kis területen fókuszálják. Az energia nagy koncentrációja gyors helyi felmelegedést okoz, ami megolvasztja a fémlemezt.
A 16 mm alatti rozsdamentes lézervágó berendezéssel, a 8-10 mm vastagságú rozsdamentes acél pedig a lézersugárhoz oxigén hozzáadásával vágható, de az oxigénvágás után vékony oxidfilm képződik a vágási felületen. A vágás maximális vastagsága 16 mm-re növelhető, de a vágási alkatrészek mérethibája nagy.
Csúcstechnológiás lézertechnológiaként, megalakulása óta a különböző társadalmi igényeknek megfelelően különféle iparágakban megfelelő lézertermékeket fejleszt, mint például lézernyomtatók, lézeres szépséggépek, lézeres jelölő CNC lézervágó gépek, lézervágó gépek és egyéb termékek. . A hazai lézeripar késői indulása miatt technológiai kutatás-fejlesztésben lemaradt néhány fejlett ország mögött. Jelenleg a hazai lézertermékek gyártói gyártanak lézertermékeket. Néhány kulcsfontosságú alkatrészt, például lézercsöveket, meghajtómotorokat, galvanométereket és fókuszlencséket még mindig importálnak. Ez a költségek növekedéséhez és a fogyasztók terheinek növekedéséhez vezetett.
Az elmúlt években a hazai lézertechnológia fejlődésével a teljes gép és egyes alkatrészek K+F és gyártása fokozatosan közelebb került a külföldi fejlett termékekhez. Bizonyos szempontból még a külföldi termékeknél is jobb. A Jaeger előnyei mellett továbbra is uralja a hazai piacot. A precíziós feldolgozás és felszerelés, a stabilitás és a tartósság tekintetében azonban a külföldi fejlett termékek továbbra is abszolút előnyökkel rendelkeznek.
A lézervágó gép elve - elve.
A lézervágó gépben a fő munka a lézercső, ezért szükséges, hogy megértsük a lézercsövet.
Mindannyian ismerjük a lézercsövek fontosságát a lézeres berendezésekben. Használjuk a legelterjedtebb lézercsöveket a megítéléshez. CO2 lézercső.
A lézercső összetétele kemény üvegből készült, így törékeny és törékeny anyag. A CO2 lézercső megértéséhez először meg kell értenünk a lézercső szerkezetét. Az ehhez hasonló szén-dioxid lézerek réteges hüvelyes szerkezetet használnak, a legbelső réteg pedig egy kisülési cső. A CO2 lézer kisülőcső átmérője azonban vastagabb, mint maga a lézercső. A kisülési cső vastagsága arányos a fényfolt mérete okozta diffrakciós reakcióval, és a kisülési cső hossza is összefügg a kisülőcső kimeneti teljesítményével. A minta léptéke.
A lézervágó gép működése során a lézercső nagy mennyiségű hőt termel, ami befolyásolja a vágógép normál működését. Ezért egy speciális területen vízhűtőre van szükség a lézercső hűtéséhez, hogy a lézervágó gép normálisan működhessen állandó hőmérsékleten. A 200 W-os lézer CW-6200-at képes használni, hűtőteljesítménye 5,5 KW. A 650W-os lézer CW-7800-at használ, a hűtőteljesítmény pedig elérheti a 23KW-ot.
A lézervágó gép elve - vágási jellemzők.
A lézeres vágás előnyei:.
1. előny - nagy hatékonyság.
A lézer átviteli jellemzői miatt a lézervágó gép általában több numerikus vezérlésű munkaasztallal van felszerelve, és a teljes vágási folyamat teljesen digitálisan vezérelhető. Működés közben, csak az NC program változtatásával alkalmazható különböző formájú alkatrészek vágására, mely kétdimenziós és háromdimenziós vágást is megvalósíthat.
2. előny - gyors.
1200W lézervágás 2mm vastag alacsony széntartalmú acéllemez, vágási sebesség akár 600cm/perc. Az 5 mm vastag polipropilén gyanta lemez vágási sebessége elérheti az 1200 cm/perc sebességet. A lézervágás során nincs szükség az anyag befogására és rögzítésére.
3. előny – jó vágási minőség.
1: A lézervágó rés vékony és keskeny, a rés mindkét oldala párhuzamos és merőleges a vágási felületre, és a vágott rész méretpontossága elérheti± 0,05 mm.
2： A vágási felület sima és szép, a felületi érdesség pedig csak több tíz mikron. Még a lézervágás is használható utolsó folyamatként, és az alkatrészek közvetlenül, feldolgozás nélkül felhasználhatók.
3： Az anyag lézerrel történő vágása után a hőhatás zóna szélessége nagyon kicsi, és az anyag teljesítménye a rés közelében szinte nem változik, és a munkadarab deformációja kicsi, a vágási pontosság nagy, a vágás geometriai alakja A rés jó, és a rés keresztmetszete viszonylag sima. Szabályos téglalap. A lézervágás, az oxiacetilén vágás és a plazmavágási módszerek összehasonlítása az 1. táblázatban látható. A vágóanyag 6,2 mm vastag alacsony széntartalmú acéllemez.
Advantage IV - érintésmentes vágás.
A lézeres vágás során nincs közvetlen érintkezés a hegesztőpisztoly és a munkadarab között, és nincs szerszámkopás sem. Különböző alakú alkatrészek megmunkálásához nem kell megváltoztatni a "szerszámot", hanem csak a lézer kimeneti paramétereit. A lézeres vágási folyamat alacsony zajszinttel, kis vibrációval és csekély szennyezéssel rendelkezik.
5. előny – sok anyag vágható.
Az oxiacetilén vágással és plazmavágással összehasonlítva a lézervágás sokféle anyagot tartalmaz, beleértve a fémet, nem fémet, fémmátrixot és nem fémes mátrixú kompozit anyagokat, bőrt, fát és rostokat stb.
Lézeres vágógép elve - vágási módszer.
Egyedi vágás.
Ez azt jelenti, hogy a kezelt anyag eltávolítása elsősorban az anyag elpárologtatásával történik.
A párologtatási vágási folyamat során a munkadarab felületének hőmérséklete a fókuszált lézersugár hatására gyorsan a párolgási hőmérsékletre emelkedik, és nagyszámú anyag párolog el, és a képződött nagynyomású gőz szuperszonikus sebességgel kifelé szóródik. Ezzel egyidejűleg a lézer hatásterületén "lyuk" keletkezik, és a lézersugár többszörösen visszaverődik a lyukban, így az anyag lézer általi elnyelése gyorsan megnő.
A nagy sebességű, nagynyomású gőzinjektálás során a résben lévő olvadék egyidejűleg lefújja a résből a munkadarab levágásáig. A belső párologtatásos vágás elsősorban az anyag elpárologtatásával történik, így a teljesítménysűrűség követelménye nagyon magas, ami általában meghaladja a 108 wattot négyzetcentiméterenként.
A párologtatásos vágás elterjedt módszer egyes alacsony gyulladáspontú anyagok (például fa, szén és egyes műanyagok) és tűzálló anyagok (például kerámiák) lézeres vágására. A párologtatásos vágást gyakran alkalmazzák anyagok impulzuslézerrel történő vágásakor is.
II Reakciós olvasztásos vágás
Az olvadékvágás során, ha a segédlevegő-áram nem csak az olvadt anyagot fújja el a vágási varratban, hanem reakcióba léphet a munkadarabbal, hogy megváltoztassa a hőt, és egy másik hőforrást adjon a vágási folyamathoz, az ilyen vágást reaktívnak nevezik. olvadékvágás. Általában a munkadarabbal reakcióba lépő gáz oxigén vagy oxigént tartalmazó keverék.
Amikor a munkadarab felületi hőmérséklete eléri a gyulladási pont hőmérsékletét, erős égési exoterm reakció lép fel, ami nagymértékben javíthatja a lézeres vágás képességét. Az alacsony széntartalmú acél és a rozsdamentes acél esetében az égési exoterm reakció által biztosított energia 60%. Az olyan aktív fémek esetében, mint a titán, az égésből származó energia körülbelül 90%.
Ezért a lézeres elpárologtatásos és az általános olvasztási forgácsoláshoz képest a reaktív olvasztási forgácsolás kisebb lézerteljesítménysűrűséget igényel, amely csak 1/20-a a párologtató vágásénak és 1/2-a az olvasztási vágásénak. A reaktív olvasztás és vágás során azonban a belső égés reakciója bizonyos kémiai változásokat okoz az anyag felületén, ami befolyásolja a munkadarab teljesítményét.
Ⅲ Olvadó vágás
A lézeres vágás során, ha a lézersugárral koaxiális kiegészítő fúvórendszert adunk hozzá, a vágási folyamat során az olvadt anyagok eltávolítása nemcsak magától az anyag párologtatásától, hanem főként a nagy fúvóhatástól függ. -sebességű segédlevegő-áramlás az olvadt anyagok folyamatos kifújására a vágási varratról, az ilyen vágási folyamatot olvasztási vágásnak nevezik.
Az olvasztás és vágás során a munkadarab hőmérsékletét már nem kell a párolgási hőmérséklet fölé melegíteni, így a szükséges lézerteljesítmény-sűrűség jelentősen csökkenthető. Az anyagolvasztás és a párologtatás látens hőviszonya szerint az olvasztáshoz és vágáshoz szükséges lézerteljesítmény csak 1/10-e a párologtatásos vágási módszernek.
Ⅳ Lézeres írás
Ezt a módszert elsősorban a következőkre használják: félvezető anyagok; Nagy teljesítménysűrűségű lézersugarat használnak egy sekély horony rajzolására a félvezető anyagból készült munkadarab felületén. Mivel ez a horony gyengíti a félvezető anyag kötőerejét, mechanikai vagy vibrációs módszerekkel eltörhető. A lézeres írás minőségét a felületi törmelék és a hőhatás által érintett zóna méretével mérik.
Ⅴ Hidegvágás
Ez egy új feldolgozási módszer, amelyet az utóbbi években az ultraibolya sávban megjelent nagy teljesítményű excimer lézerek javasoltak. Alapelve: az ultraibolya fotonok energiája hasonló sok szerves anyag kötési energiájához. Használjon ilyen nagy energiájú fotonokat a szerves anyagok kötőkötésének megütésére és megszakítására. A vágás céljának elérése érdekében. Ennek az új technológiának széles körű alkalmazási lehetőségei vannak, különösen az elektronikai iparban.
Ⅵ Hőfeszültségű vágás
A lézersugár melegítése során a rideg anyagok hajlamosak nagy igénybevételre a felületükön, ami a lézerrel felmelegített feszültségpontokon keresztül szépen és gyorsan törést okozhat. Az ilyen vágási folyamatot lézeres termikus feszültségvágásnak nevezik. A hőterheléses vágás mechanizmusa az, hogy a lézersugár felmelegíti a rideg anyag bizonyos területét, hogy nyilvánvaló hőmérsékleti gradienst hozzon létre.
A tágulás akkor következik be, amikor a munkadarab felületi hőmérséklete magas, míg a munkadarab belső rétegének alacsonyabb hőmérséklete gátolja a tágulást, ami húzófeszültséget okoz a munkadarab felületén és radiális extrudálási feszültséget a belső rétegen. Ha ez a két feszültség meghaladja magának a munkadarabnak a törési határszilárdságát. Repedések jelennek meg a munkadarabon. Törje el a munkadarabot a repedés mentén. A termikus igénybevételű vágás sebessége m/s. Ez a vágási módszer üveg, kerámia és egyéb anyagok vágására alkalmas.
Összegzés: A lézervágó gép egy olyan vágási technológia, amely lézerkarakterisztikákat és lencsefókuszálást használ az energia koncentrálására az anyag felületének megolvasztásához vagy elpárologtatásához. Elérheti a jó vágási minőség, a gyors sebesség, a többféle vágóanyag, a nagy hatékonyság és így tovább előnyeit.