Koks yra metalo pjovimo lazeriu procesas?

Pjovimas lazeriuTai tikslus ir efektyvus metalo ir kitų medžiagų pjovimo metodas, naudojant didelio galingumo lazerį. Šis procesas yra plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose, įskaitant gamybą, automobilių pramonę, aviaciją ir metalo apdirbimą, dėl savo tikslumo, greičio ir galimybės sukurti sudėtingą dizainą. Šiame vadove apžvelgsime, kaip veikia pjovimas lazeriu, pagrindiniai komponentai ir pjovimo lazeriu tipai.

1. Kas yra pjovimas lazeriu?

Pjovimas lazeriu yra procesas, kurio metu fokusuotas šviesos spindulys (lazeris) perpjaunamas arba išgraviruojamas tokias medžiagas kaip metalas, plastikas ir mediena. Lazerio spindulys tirpdo, sudegina arba išgarina medžiagą, palikdamas švarų, aukštos kokybės pjūvį su minimaliomis atliekomis.

2. Pagrindiniai pjovimo lazeriu komponentai

- Lazerio šaltinis: lazerio spindulys kyla iš lazerio generatoriaus (CO2, pluošto arba Nd:YAG lazeriai dažniausiai naudojami metalui pjauti). Lazeris sustiprinamas ir nukreipiamas į pjovimo medžiagą.

- Fokusuojantis objektyvas: objektyvas arba lęšių serija fokusuoja lazerio spindulį į mažą tašką, padidindamas jo intensyvumą sąlyčio su medžiaga taške.

- Pjovimo galvutė: pjovimo galvutė nukreipia lazerio spindulį į medžiagą. Jis juda užprogramuotu keliu, valdomas CNC (Computer Numerical Control) arba kitomis valdymo sistemomis.

- Pagalbinės dujos: Dujos, tokios kaip deguonis, azotas ar oras, dažnai pučiamos per antgalį, kad būtų lengviau pjauti, pašalinant išlydytą medžiagą ir pagerinant pjovimo kokybę.

- Medžiagos lova: metalas dedamas ant stabilios lovos arba stalo, kuris palaiko medžiagą pjovimo proceso metu.

3. Pjovimo lazeriu procesas

Pjovimo lazeriu procesą galima suskirstyti į šiuos etapus:

1 žingsnis: projektavimas ir programavimas

- CAD dizainas: pirmasis žingsnis yra sukurti detalės ar komponento, kurį reikia pjaustyti, dizainą. Tai atliekama naudojant CAD (kompiuterinio projektavimo) programinę įrangą. Dizainas konvertuojamas į formatą, kurį gali nuskaityti lazerinė pjovimo mašina, dažniausiai vektorinį failą.

- CNC programavimas: dizainas įkeliamas į CNC sistemą, kuri valdo lazerinę pjovimo mašiną. Jis paverčia dizainą pjovimo instrukcijomis, lazeriu nurodo, kaip ir kur pjauti.

2 žingsnis: medžiagos paruošimas

- Pjaunamas metalo lakštas arba medžiaga dedama ant mašinos lovos. Paprasti metalai, naudojami pjovimui lazeriu, yra plienas, nerūdijantis plienas, aliuminis, žalvaris ir varis.

3 žingsnis: pjovimas lazeriu

- Spindulio generavimas: lazerio šaltinis generuoja didelės energijos šviesos spindulį, kuris vėliau sufokusuojamas per lęšius ir sukuria intensyvų šilumos tašką.

- Medžiagos šildymas: kai fokusuotas lazerio spindulys atsitrenkia į metalą, energija absorbuojama, todėl medžiaga greitai įkaista ir išsilydo, dega arba išgaruoja.

- Pagalbinės dujos: pagalbinės dujos (pvz., deguonis arba azotas) per purkštuką nukreipiamos į pjovimo vietą. Jis padeda pašalinti išlydytą metalą ir šiukšles, taip pat vėsina medžiagą ir pagerina pjovimo greitį bei tikslumą.

 - Deguonis dažnai naudojamas pjaustant švelnų plieną, nes jis reaguoja su metalu gamindamas šilumą ir pagreitina pjovimo procesą.

 - Azotas naudojamas tokioms medžiagoms kaip nerūdijantis plienas, kad būtų išvengta oksidacijos ir būtų užtikrintas švarus kraštas.

- Lazerio judėjimas: CNC valdoma lazerinio pjovimo galvutė juda užprogramuotu keliu, vadovaudamasi konstrukcija. Lazerio greitis, galia ir židinio taškas reguliuojami pagal medžiagą ir pjaunamo metalo storį.

4 veiksmas: aušinimas ir apdaila

- Lazeriui pjaunant medžiagą, pagalbinės dujos nupučia išlydytą arba išgaravusį metalą, todėl pjūvis lieka švarus, lygus.

- Baigus pjovimą, kraštai gali būti išlyginti arba nuimti šurmulį, priklausomai nuo pageidaujamos apdailos.

- Dėl lazerio tikslumo bet koks metalo laužo ar atliekų likutis yra minimalus.

4. Metalo pjovimo lazeriu rūšys

Priklausomai nuo medžiagos ir taikymo, yra keletas lazerinio pjovimo būdų:

A. Garinimo pjovimas

- Lazerio spindulys įkaitina medžiagą iki virimo taško, todėl ji išgaruoja. Šis metodas tinka tokioms medžiagoms kaip mediena ar plastikas, bet gali būti naudojamas ir ploniems metalams.

B. Pjovimas lydant ir pūsti (lydymosi pjovimas)

- Medžiaga kaitinama, kol išsilydo, o aukšto slėgio dujos (dažnai azotas) išpučia išlydytą metalą iš pjūvio. Šis metodas yra įprastas pjaustant metalus, tokius kaip nerūdijantis plienas ir aliuminis.

C. Reaktyvusis pjovimas (pjovimas liepsna)

- Taip pat žinomas kaip pjovimas deguonimi lazeriu, šis metodas panašus į pjovimą deguonimi. Į pjovimo vietą pučiamas deguonis, o metalas reaguoja su deguonimi, gamindamas papildomą šilumą ir pagreitindamas pjovimo procesą. Tai dažnai naudojama storo plieno pjovimui.

D. Terminis įtempis krekingas

- Kai kurios trapios medžiagos, pavyzdžiui, stiklas, gali būti pjaustomos naudojant kontroliuojamą šiluminį įtempį. Lazeris sukelia vietinį kaitinimą, o medžiagai vėsstant ji įtrūksta išilgai pjovimo kelio.

5. Metalo pjovimo lazeriu privalumai

- Didelis tikslumas: pjovimas lazeriu gali išgauti itin tikslius pjūvius su nedideliais nuokrypiais, todėl jis idealiai tinka sudėtingam dizainui.

- Švarūs pjūviai: lazeris sukuria lygius, švarius kraštus, todėl dažnai nereikia antrinės apdailos.

- Universalus: pjovimas lazeriu veikia įvairius metalus ir storius, nuo plonų lakštų iki storesnių plokščių.

- Sumažėjęs atliekų kiekis: pjovimas lazeriu yra labai efektyvus, todėl, palyginti su kitais pjovimo būdais, sumažėja medžiagų švaistymas.

- Greitis: siūlo didesnį pjovimo greitį, ypač pjaunant plonesnius metalus, palyginti su tradiciniais metodais, tokiais kaip mechaninis pjovimas.

6. Metalo pjovimo lazeriu taikymas

Pjovimas lazeriu naudojamas įvairiose pramonės šakose, įskaitant:

- Automobiliai: metalinėms dalims, pvz., važiuoklės ir variklio dalims, pjaustyti.

- Orlaivių erdvė: sukurti tikslius orlaivių ir erdvėlaivių komponentus.

- Gamyba: skirta metalo gamybai pagal užsakymą, įskaitant laikiklius, gaubtus ir lakštinio metalo dalis.

- Papuošalų kūrimas: detaliam metalo dizainui ir raštams.

- Konstrukcija: Plieninių sijų, plokščių ir apkalų pjovimas.

Išvada

Metalo pjovimas lazeriu yra labai efektyvus ir tikslus procesas, užtikrinantis puikų tikslumą, greitį ir lankstumą įvairiose pramonės šakose. Nesvarbu, ar pjaunate ploną lakštinį metalą, ar storas plieno plokštes, tinkamas lazerinio pjovimo metodas ir įranga gali žymiai pagerinti našumą ir sumažinti medžiagų švaistymą. Proceso supratimas užtikrina geresnę kokybės kontrolę ir padeda parinkti tinkamiausią pjovimo lazeriu tipą specifiniams metalo apdirbimo poreikiams.

„Dongguan Fu Cheng Xin Communication Technology Co., Ltd.“ yra įsipareigojusi kurti, gaminti, surinkti, ODM „vieno langelio“ paslaugos techninės įrangos tiekėjus. Sveiki atvykę į užklausą adresu Lei.wang@dgfcd.com.cn.