Fattori influenzanti e valutazione delle prestazioni del taglio laser
Nel mercato delle attrezzature per il trattamento laser, il taglio laser si distingue come una tecnologia applicativa fondamentale. Nel 2024, in Cina sono state vendute circa 3.000 macchine per il taglio laser, dimostrando una crescente tendenza alla sostituzione degli strumenti tradizionali come cesoie e presse punzonatrici. A seguito dell'ampia adozione del marcatura laser, il mercato delle macchine per il taglio laser ad alta potenza - caratterizzate da elevate velocità di taglio, precisione, capacità di tagliare lastre spesse e formati di grande dimensione - è destinato a una significativa espansione.
Principali fattori che influenzano il taglio laser
Durante il taglio laser, il raggio laser emesso dalla sorgente laser viene collimato e focalizzato in un punto preciso (punto focale) dal sistema di lenti della testa di taglio. L'operatore deve assicurarsi che il raggio laser sia perfettamente allineato con il ugello e regolare la distanza tra ugello e materiale in base allo spessore del materiale. Un gas ad alta pressione viene espulso attraverso l'ugello, agendo in sinergia con il raggio laser per completare il processo di taglio. I principali fattori influenzanti includono:
1.Diametro del Punto Focale
Un diametro più piccolo produce un taglio più stretto ma limita lo spessore di taglio.
Un diametro maggiore permette di tagliare materiali più spessi ma genera una fessura più larga.
2.Posizione Focale
Determina le dimensioni del punto sulla superficie del materiale e la forma del taglio.
La posizione ottimale dipende dal tipo e dallo spessore del materiale.
3.Potenza del Laser
Influisce sullo spessore massimo del materiale che può essere tagliato.
Affecte l'efficienza del processo e il grado di deformazione termica.
4. Velocità di taglio
Deve essere bilanciata con potenza e portata del gas.
Troppo lenta: tagli incompleti o bave eccessive.
Troppo veloce: qualità del taglio ridotta o mancata penetrazione.
5. Diametro ugello
Ugelli più piccoli sono ideali per materiali sottili.
Ugelli più grandi sono più adatti per materiali spessi.
6. Gas ausiliario
La purezza del gas influisce sulla formazione di bave e sull'ossidazione della superficie tagliata.
Materiali sottili richiedono una pressione del gas maggiore per un taglio efficace.
7. Modo Fasce
Le fasce monomodali (sotto i 1.500 W) sono eccellenti per il taglio di lamiere sottili.
Le fasce multimodali (sopra i 1.500 W) offrono una dimensione del punto più grande e una distribuzione uniforme dell'energia, rendendole adatte al taglio di lamiere spesse.
Parametri Prestazionali per il Taglio Laser
L'attrezzatura per il taglio laser soddisfa le complesse esigenze di settori come automobilistico, aerospaziale, sanitario, plastico, elettronico e tessile, garantendo velocità elevata, precisione e qualità. L'efficacia del taglio laser può essere valutata in base ai seguenti criteri:
1. Rugosità Superficiale
Il bordo tagliato presenta delle striature; striature più superficiali indicano una rugosità minore e una superficie più liscia.
Materiali più sottili generalmente producono una rugosità inferiore.
Gas come azoto o argon producono tagli più lisci rispetto all'ossigeno.
2. Perpendicolarità del Taglio
La divergenza del fascio focalizzato causa variazioni della dimensione del punto lungo lo spessore del materiale, provocando deviazioni dall'angolo perfetto di 90°.
Materiali più sottili e una qualità del fascio superiore migliorano la perpendicolarità.
Anche la posizione focale rispetto allo spessore del materiale gioca un ruolo fondamentale.
3.Formazione di bave
I tagli di alta qualità dovrebbero essere privi di bave per ridurre al minimo il post-trattamento.
Le bave sono influenzate dai parametri del processo, dal tipo di materiale e dalla qualità del fascio.
4.Deformazione termica
Come processo termico, il taglio laser induce inevitabilmente deformazioni nel materiale.
Minimizzare la deformazione è fondamentale, soprattutto per materiali sottili.
Velocità di taglio più elevate, incisioni più strette e maggiori portate del gas riducono la deformazione.
Applicazioni e attrezzature
Il taglio laser è ampiamente utilizzato per compiti di precisione come:
Taglio fine del ottone.
Taglio dell'acciaio inossidabile 304.
Lavorazione dell'acciaio al carbonio.
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