Technologia laserowa

Na rynku urządzeń do obróbki laserowej cięcie laserowe wyróżnia się jako kluczowa technologia aplikacyjna. W 2024 roku w Chinach sprzedano około 3 000 maszyn do cięcia laserowego, co pokazuje rosnącą tendencję zastępowania tradycyjnych narzędzi, takich jak nożyce i prasy tłoczące. Po powszechnym przyjęciu laserowego oznaczania znakowania, rynek wysokomocnych maszyn do cięcia laserowego – charakteryzujących się dużą prędkością cięcia, precyzją, możliwością cięcia grubszych płyt oraz większymi formatami cięcia – jest gotowy do znacznego rozwoju.

Kluczowe czynniki wpływające na cięcie laserowe

Podczas cięcia laserowego wiązka laserowa emitowana przez źródło laserowe jest kolinearyzowana i skupiana przez układ optyczny głowicy tnącej w drobny punkt (plamę ogniskową). Operatorzy muszą upewnić się, że wiązka laserowa jest dokładnie wyrównana z dyszą oraz dostosować odległość dyszy od materiału na podstawie jego grubości. Z dyszy wypuszczane jest gaz pod wysokim ciśnieniem, który działa w tandemie z wiązką laserową, aby zakończyć proces cięcia. Główne czynniki wpływające obejmują:

1.Średnica plamy ogniskowej

• Mniejsza średnica powoduje węższe cięcie, ale ogranicza grubość cięcia.

• Większa średnica umożliwia cięcie grubszych materiałów, ale powoduje szerszą szczelinę cięcia.

2.Pozycja ogniskowa

• Wyznacza wielkość plamy na powierzchni materiału oraz kształt cięcia.

• Optymalna pozycja zależy od typu i grubości materiału.

3.Moc lasera

• Wpływa na maksymalną grubość materiału, którą można przeciąć.

• Wpływa na wydajność przetwarzania oraz stopień odkształcenia termicznego.

4.Prędkość cięcia

• Należy ją zrównoważyć z mocą i natężeniem przepływu gazu.

• Za wolno: niekompletne cięcia lub nadmierne zadziory.

• Za szybko: obniżona jakość cięcia lub brak możliwości przebicia.

5.Średnica dyszy

• Mniejsze dysze są idealne do cienkich materiałów.

• Większe dysze lepiej nadają się do grubszych materiałów.

6.Gaz pomocniczy

• Czystość gazu wpływa na powstawanie zadziorów i utlenianie powierzchni cięcia.

• Cieńsze materiały wymagają wyższego ciśnienia gazu do skutecznego cięcia.

7. Tryb wiązki

• Wiązki jednomodowe (poniżej 1500 W) doskonale sprawdzają się w cięciu cienkich blach.

• Wiązki wielomodowe (powyżej 1500 W) oferują większy rozmiar plamki i równomierne rozłożenie energii, co czyni je odpowiednimi do cięcia grubszych blach.

Miary wydajności cięcia laserowego

Maszyny do cięcia laserowego spełniają złożone wymagania przemysłu takiego jak motoryzacja, lotnictwo, opieka zdrowotna, przemysł plastikowy, elektronika czy tekstylny dzięki wysokiej prędkości, precyzji i jakości. Efektywność cięcia laserowego można ocenić na podstawie następujących kryteriów:

1.Chropowatość powierzchni

• Krawędź cięcia wykazuje prążki; płytsze prążki wskazują na niższą chropowatość i gładzszy powierzchnię.

• Cieńsze materiały zazwyczaj dają niższą chropowatość.

• Azot lub argon zapewniają gładksze cięcie niż tlen.

2.Prostopadłość cięcia

• Rozbieżność wiązki skupionej powoduje zmiany wielkości plamki wzdłuż grubości materiału, co prowadzi do odchylenia od idealnego kąta 90°.

• Materiały cieńsze oraz lepsza jakość wiązki poprawiają prostopadłość.

• Pozycja ogniska względem grubości materiału również odgrywa kluczową rolę.

3.Powstawanie zadziorów

• Wysokiej jakości cięcia powinny być pozbawione zadziorów, aby zminimalizować późniejsze obróbki.

• Zadziory zależą od parametrów procesu, rodzaju materiału oraz jakości wiązki.

4.Deformacja termiczna

• Jako proces termiczny, cięcie laserowe nieuchronnie wywołuje deformację materiału.

• Minimalizowanie deformacji jest kluczowe, zwłaszcza przy cienkich materiałach.

• Większe prędkości cięcia, węższe szczeliny oraz wyższe natężenie przepływu gazu zmniejszają deformację.

Zastosowania i sprzęt

Cięcie laserowe jest powszechnie stosowane do zadań precyzyjnych, takich jak:

• Precyzyjne cięcie mosiądzu.

• Cięcie stali nierdzewnej 304.

• Przetwarzanie stali węglowej.

Na przykład jednomodowe ciągłe lasery włóknowe firmy JUGAO Laser o mocy 500W–3000W posiadają chłodzenie wodą, dużą moc, doskonałą jakość wiązki, nie wymagają konserwacji oraz charakteryzują się wysoką sprawnością elektrooptyczną. Lasery te są idealne do cięcia, spawania i wiercenia metali takich jak stal nierdzewna, stal węglowa, aluminium czy miedź, z zastosowaniem w produkcji blach, przetwarzaniu metali, wytwarzaniu urządzeń gospodarstwa domowego oraz w przemyśle motoryzacyjnym.

Główne produkty JUGAO CNC MACHINE to m.in. maszyny do cięcia laserowego, hydrauliczne maszyny CNC do gięcia, maszyny do spawania laserowego, maszyny do ścięcia oraz maszyny do gięcia rur, które są wykorzystywane w obróbce blach, szaf i gablot, oświetleniu, telefonach komórkowych, branży 3C, wyrobach kuchennych, łazikach, cząstkach samochodowych oraz w przemyśle metalurgicznym. Zapraszamy do online konsultacji, aby dowiedzieć się więcej o informacjach dotyczących maszyn.