Jaké typy materiálů lze řezat laserem?

Laserové řezání je technika, která využívá laser k odpařování materiálu k vytvoření řezné hrany. Aplikace technologie laserového řezání podpořila rozvoj průmyslové oblasti, kromě toho je technologie laserového řezání široce používána také školami, malými podniky a fandy. S rozvojem laserové technologie je v současné době k dispozici mnoho typů zařízení pro laserové řezání, ze kterých si uživatelé mohou vybrat a je třeba zvolit vhodný laserový řezací stroj podle zpracovávaného materiálu. Tento článek vás seznámí s aplikací technologie řezání laserem z různých aspektů, abyste plně pochopili, jaké typy materiálů lze řezání laserem řezat.

Jaké typy laserových řezacích strojů existují?

Laserové řezací stroje způsobily revoluci v různých průmyslových odvětvích tím, že poskytují přesná, efektivní a všestranná řezná řešení. Existují tři hlavní typy laserových řezacích strojů: vláknové laserové řezací stroje, CO2 laserové řezací strojea laserové řezací stroje YAG. Každý typ laserový řezací stroj využívá jiný typ laserového média pro generování laserového paprsku používaného pro řezání.

Vláknový laserový řezací stroj

Vláknové laserové řezací stroje jsou široce oblíbené pro svůj vynikající výkon při řezání kovů. Jako laserové médium používá kabely z optických vláken, obvykle dopované prvky vzácných zemin, jako je erbium, ytterbium nebo thulium. Laserový paprsek generovaný generátorem vláknového laseru je vysoce koncentrovaný a může být zaměřen na malé místo, což je velmi vhodné pro složité a jemné řezací úlohy. Vláknové laserové generátory poskytují vysokou hustotu výkonu pro rychlé a přesné řezání široké škály kovů, včetně nerezové oceli, hliníku, mosazi a mědi. Poskytuje vynikající kvalitu paprsku vedoucí k hladkým řezům, minimální šířce řezu a vysoké řezné rychlosti. Vláknové lasery jsou známé svou účinností a spolehlivostí, díky čemuž jsou první volbou pro průmyslové operace obrábění kovů.

Stroj na řezání CO2 laserem

CO2 laserové řezací stroje jsou vysoce všestranné řezné nástroje, které jsou základním prvkem v mnoha výrobních prostředích po celá desetiletí. Je navržen tak, aby generoval laserový paprsek pomocí plynné směsi sestávající především z oxidu uhličitého, dusíku, helia a někdy vodíku. Je známá svou všestranností a schopností produkovat vysoce kvalitní řezy do různých materiálů. CO2 laserové generátory jsou oblíbené zejména pro svou účinnost při řezání nekovových materiálů, jako je dřevo, akryl, plasty, kůže, tkaniny a papír. Poskytuje vynikající kontrolu nad procesem řezání a může vytvářet složité vzory s hladkými hranami.

Laserový řezací stroj YAG

Laserové řezací stroje YAG (yttrium aluminium garnet) používají jako laserové médium pevné krystaly, obvykle dopované neodymem (Nd: YAG). I když byl kdysi často používán v aplikacích pro řezání kovů, jeho popularita s příchodem pokročilejší technologie vláknového laseru opadla. Přesto se laserové generátory YAG používají pro specifické úkoly obrábění kovů, zejména při práci s tlustšími materiály nebo určitými slitinami. Tyto stroje jsou známé svou odolností a schopností řezat houževnaté kovy, ale jsou často pomalejší a méně účinné než stroje na řezání vláknovým laserem.

Každý typ laserového řezacího stroje má své výhody a omezení a výběr správného stroje závisí na konkrétních požadavcích na řezání a na zpracovávaném materiálu. Technologický pokrok neustále zlepšuje výkon a možnosti laserových řezacích strojů a otevírá nové možnosti v různých průmyslových odvětvích. Dále se podívejme, jaké materiály jsou tyto laserové řezací stroje vhodné pro řezání.

Jaké materiály může laserový řezací stroj řezat?

Laserové řezací stroje jsou základními nástroji v moderní výrobě, poskytují přesná a efektivní řešení řezání pro různé materiály. Různé typy laserových řezaček využívají různé laserové generátory pro splnění specifických potřeb řezání materiálu. Následuje podrobný rozpis materiálů, které mohou různé typy laserových řezaček obvykle řezat:

Vláknový laserový řezací stroj

Vláknové laserové řezací stroje jsou známé svou vysokou účinností a všestranností, zejména při řezání různých kovových materiálů. Vysoká hustota výkonu vláknových laserů dokáže tyto kovy přesně a rychle řezat:

Nerezová ocel: Vláknové laserové generátory mohou řezat různé třídy nerezové oceli s vynikající kvalitou hran a minimálním tepelným zkreslením a běžně se používají v automobilovém, leteckém a stavebním průmyslu.
Měkká ocel: Vláknové laserové generátory jsou ideální pro řezání plechů a plechů z měkké oceli různých tlouštěk, běžně používané v různých konstrukčních aplikacích a obecné výrobě.
Hliník: Vláknové laserové generátory jsou ideální pro řezání hliníkových plechů a slitin, které se často používají v leteckých a automobilových aplikacích.
Měď: Měď je vysoce vodivý kov, který lze efektivně řezat vláknovým laserovým generátorem, díky čemuž je vhodný pro výrobu elektrických součástek, instalatérských a dekorativních prvků.
Mosaz: Vláknové lasery mohou přesně řezat mosaz, kovovou slitinu známou pro své dekorativní aplikace.
Galvanizovaná ocel: Vláknové laserové generátory mohou řezat pozinkovanou ocel běžně používanou ve stavebnictví a výrobě.
Titan: Vláknové laserové generátory mohou řezat titan, lehký, ale pevný kov používaný v leteckém a lékařském průmyslu.
Jiné kovové slitiny: Vláknové laserové generátory jsou schopny řezat širokou škálu kovových slitin používaných ve specializovaných aplikacích, čímž rozšiřují jejich použití v různých průmyslových odvětvích.

Stroj na řezání CO2 laserem

Stroje na řezání CO2 laserem jsou známé svou všestranností při řezání široké škály nekovových materiálů s přesností a detaily. Mezi materiály vhodné pro řezání CO2 laserovým generátorem patří:

Dřevo a překližka: Řeže dřevo a překližku, díky čemuž je populární v řemeslech a řemeslech.
Akryl: Vytváří čistý, leštěný řez na akrylových listech, často používaný pro značení, displeje a umělecké aplikace.
Plasty: Může řezat různé plasty včetně polykarbonátu (PC), polyethylentereftalátu (PET), polyvinylchloridu (PVC) a dalších pro výrobu značek, balení a výrobu.
Kůže: Umožňuje složité řezy kůže pro řemeslné, módní a čalounické účely.
Tkaniny a textilie: Používá se v textilním průmyslu k řezání složitých vzorů a vzorů na látky a jiné textilie.
Papír a lepenka: Je ideální pro jemné řezání papíru a lepenky pro balení, výrobu karet a další aplikace.
Pryž: Je schopen řezat pryžový materiál používaný pro těsnění, těsnění a další průmyslové komponenty pro různé průmyslové a výrobní aplikace.
Tenký kov: Může také řezat tenké plechy, ale může mít omezení ve srovnání s generátory vláknového laseru a je běžněji používán v aplikacích pro řezání kovů s nízkým výkonem.

Laserový řezací stroj YAG

Laserové řezací stroje YAG jsou v dnešní době méně běžné kvůli vzestupu účinnějších vláknových laserových generátorů, ale stále mají specifické aplikace pro řezání určitých kovových materiálů. Mezi materiály, které lze řezat laserovým řezacím strojem YAG, patří:

Nerezová ocel: Může řezat nerezovou ocel s přijatelnými výsledky, ale vláknové laserové generátory jsou pro tento materiál obvykle účinnější.
Měkká ocel: Laserové generátory YAG mohou řezat měkkou ocel, zejména tam, kde vláknové laserové generátory nejsou dostupné nebo praktické.
Hliník: Dokáže řezat hliník, ale je obecně méně účinný a řeže pomaleji než vláknové laserové generátory.
Měď: Řeže měď, zejména tenčí plechy, a používá se hlavně pro elektrické součástky, instalatérské a umělecké aplikace.
Mosaz: Může řezat mosazné desky, ale stejně jako měď je lepší pro řezání tenčích materiálů, často používaných pro dekorativní účely a elektrické součástky.
Určité slitiny: Může také zpracovávat určité kovové slitiny v závislosti na jejich složení a tloušťce.

Stojí za zmínku, že tyto faktory se vzájemně ovlivňují a ovlivňují parametry procesu laserového svařování (jako je výkon laseru, průměr paprsku a rychlost svařování). Proto je třeba zvážit optimalizaci procesu laserového svařování pro konkrétní materiály a tyto materiály vyvážit, aby bylo dosaženo požadované tloušťky a kvality svařování. Kromě toho může specifický proces laserového svařování (jako je svařování malých otvorů nebo vodivé svařování) také ovlivnit vztah mezi materiálovými charakteristikami a tloušťkou svaru.

Které vlastnosti materiálu ovlivňují efekt řezání laserem?

S materiály pro řezání laserem je spojeno několik vlastností. Tyto vlastnosti ovlivňují účinnost, přesnost a celkovou úspěšnost procesu řezání laserem. Pochopení a optimalizace těchto vlastností může pomoci dosáhnout vysoce kvalitních řezů v různých materiálech. Níže jsou uvedeny klíčové vlastnosti spojené s materiály pro řezání laserem:

Stabilita materiálu: Některé materiály mohou během řezání laserem vykazovat nevyzpytatelné nebo nepředvídatelné chování, což má za následek kolísání kvality řezu.
Koeficient absorpce: Koeficient absorpce materiálu při vlnové délce laseru ovlivňuje, kolik laserové energie materiál absorbuje. Materiály s vysokými absorpčními koeficienty se snadněji řežou lasery specifických vlnových délek.
Tloušťka materiálu: Tloušťka řezaného materiálu ovlivňuje požadovaný výkon laseru, rychlost řezání a typ laseru (optické vlákno, CO2, YAG) zvoleného pro nejlepší výsledky. Silnější materiály mohou vyžadovat vyšší výkon laseru a nižší řezné rychlosti.
Odrazivost materiálu: Odrazivost materiálu ovlivňuje jeho interakci s laserovým paprskem. Vysoce reflexní materiály, jako je měď nebo hliník, mohou vyžadovat speciální techniky nebo vyšší výkon laseru k překonání reflexních vlastností a dosažení čistého řezu.
Bod tání materiálu: Bod tání materiálu je důležitý faktor. Řezání laserem zahrnuje lokalizované zahřívání materiálu, a pokud je bod tání příliš nízký, materiál se může roztavit spíše než čistě řezat. Materiály s vyšší teplotou tání jsou obecně vhodnější pro řezání laserem.
Tepelná vodivost materiálu: Tepelná vodivost materiálu ovlivňuje odvod tepla během procesu řezání. Materiály s vysokou tepelnou vodivostí, jako je měď, mohou rychle odvádět teplo, což vyžaduje vyšší výkon laseru nebo specializované techniky pro efektivní řezání.
Povrchová úprava: Stav povrchu materiálu, jako je drsnost nebo znečištění, může ovlivnit výsledky řezání laserem. Hladké a čisté povrchy obecně poskytují lepší výsledky řezání, zatímco drsné nebo znečištěné povrchy mohou vést k nekonzistentním řezům nebo vyžadovat další opatření k dosažení požadovaného výsledku.
Reakce materiálu na teplo: Některé materiály mohou nepříznivě reagovat na teplo generované během řezání laserem, jako je změna barvy, zuhelnatění nebo chemické změny. Pochopení toho, jak materiály reagují na teplo, může pomoci dosáhnout požadovaných výsledků řezání.
Manipulace s materiálem: Snadná manipulace s materiály během procesu řezání může ovlivnit celkovou účinnost a bezpečnost řezání laserem. Při výběru materiálu pro řezání laserem je třeba vzít v úvahu faktory jako tuhost, pružnost a křehkost materiálu.
Složení materiálu: Složení materiálu, včetně jeho chemického složení a případných přísad, také ovlivňuje interakci laseru s materiálem a procesem řezání. Různé kompozice mohou vyžadovat úpravu parametrů laseru pro optimální výsledky řezání.
Průhlednost: Průhledné materiály, jako jsou některé plasty a sklo, nemusí účinně absorbovat laserovou energii. Řezání průhledných materiálů vyžaduje speciální laserové systémy nebo techniky, například pomocí UV laseru.
Reakce na pomocný plyn: Interakce mezi materiálem a pomocným plynem během řezání laserem může ovlivnit kvalitu řezu. Různé materiály reagují odlišně na kyslík, dusík nebo jiné pomocné plyny, což může ovlivnit proces řezání a kvalitu břitu.
Struktura materiálu: Krystalické a amorfní struktury mohou reagovat odlišně na řezání laserem v důsledku změn v absorpci energie a tepelné vodivosti.

Pochopení těchto vlastností materiálu může pomoci při výběru správného typu laseru, výkonu, zaostřovací optiky a řezných parametrů pro dosažení požadovaného řezu. Kromě toho úprava typu asistenčního plynu a průtoku, stejně jako zvážení technik před a po zpracování, může dále optimalizovat proces řezání laserem pro konkrétní materiály a aplikace.

Shrnout

Různé řezné materiály mají různou míru absorpce světla pro různé vlnové délky, proto je při řezání obrobků nutné zvolit vhodný laserový řezací stroj podle typu materiálu. Tímto způsobem lze dosáhnout lepších výsledků řezání při nižších nákladech. Ve srovnání s mechanickým řezáním využívá laserové řezání bezkontaktní metodu zpracování, která nezpůsobí opotřebení a znečištění obrobku a výrazně zlepší míru kvalifikace produktu. Protože tepelně ovlivněná zóna laserového systému je malá, snižuje se také možnost deformace řezaného materiálu. V současné době je technologie laserového řezání široce používána v různých výrobních oborech.
Přečtením tohoto článku můžete plně porozumět typům materiálů, které mohou různé laserové řezací stroje řezat, a vlivu vlastností materiálu na řezání laserem. Doufám, že vám může poskytnout referenční hodnotu, když si vyberete laserový řezací stroj. Pokud chcete získat více informací o laserových řezacích strojích, můžete nás kdykoli kontaktovat. AccTek Laser inženýři vám poskytnou perfektní řešení podle vaší konkrétní aplikace a poskytnou vám podrobné informace o ceně.

Laserové zařízení

Kontaktní informace

Získejte laserová řešení