Mi a lézeres vágás három fő típusa?

Ma a lemeziparban a legelterjedtebb eljárás a lézervágás. A lézervágó gép olyan géptípus, amely erős lézersugarakkal, égetéssel vagy bizonyos anyagok elpárologtatásával mintákat hoz létre és tervez. Lézersugarat használ nagy pontosságú vágási munkadarabok készítéséhez, a gyors vágási sebesség, a kiváló vágási minőség és a nagy vágási hatékonyság előnyeivel. A lézervágó gépek fő típusa szerint oszthatók CO2 lézervágó gépek, szállézeres vágógépek és ND: YAG tömör lézervágó gépek.
Ebben a cikkben a három lézervágó gép típusait és összetett technológiáit tárgyaljuk, hogy az olvasók jobban megértsék a lézervágó technológia fejlődését és alkalmazását.

Mi az a lézervágás

A lézergenerátor típusának megkülönböztetése előtt a legjobb megérteni, mi a lézervágás. A lézeres vágás olyan folyamat, amely nagy energiájú lézersugarat használ a vágáshoz és faragáshoz. A lézeres vágás elve az, hogy a munkadarab felületét a lézergenerátor által generált nagyenergiájú lézersugárral dolgozzák fel, és az optikai rendszer a lézersugárra fókuszál, hogy az nagyon kicsi fényfolt legyen. Amikor a lézersugarat besugározzák a munkadarabon, a fényenergiát az anyag elnyeli és hőenergiává alakítja. A hőenergia lehetővé teszi, hogy az anyag felmelegítse az anyagot, hogy elérje az olvadáspontot és az egyenletes párolgási hőmérsékletet. A lézersugár gyújtótávolságának és teljesítményének szabályozásával az anyag megolvasztható, elpárologtatható vagy elégethető.
A lézertechnológia a lézer intenzitásától, a lézersugár fő összetevőjétől és a lézersugárra ható anyagtól függően különféle tevékenységeket végezhet, beleértve a vágást, perforálást és maratást. Ugyanakkor a lézervágással dinamikus vezérlés is elérhető lézersugár-vágó pályák. Számítógéppel segített tervezés (CAD) és számítógépes CNC (CNC) technológia segítségével a szükséges vágási útvonal lézervágó rendszerek utasításaivá alakítható a nagy pontosságú és nagy sebességű vágási folyamat elérése érdekében.

Lézeres vágógép típusa

Háromféle lézervágó gép létezik: CO2 lézervágó gép, szálas lézervágó gép, és ND: YAG tömör lézervágó gép. A legtöbb lézersugár-generálási módszer ugyanazon a fizikai alapkoncepción alapul, de a fizikai megvalósítás a lézertechnológiától eltérő. Mindegyik lézergenerátor folyamatos hullámhosszt biztosít, és többféle célra használható. Bár a fémek a legelterjedtebbek az ipari alkalmazásokban, a fa és a műanyag lézervágókkal is vágható. A különböző lézervágó gépek típusait az alábbiakban ismertetjük.

CO2 lézervágó gép

A CO2 lézervágó gép az egyik leggyakoribb és legkorábbi lézervágó berendezés. Aktiváló közegként CO2 gázt használ, és CO2 lézersugarat generál a lézergenerátoron keresztül. A CO2 lézervágó gép főbb jellemzői a következők:

Paveout hossza: A CO2 lézervágó gép lézer hullámhossza körülbelül 10,6 mikron, ami a legtöbb nem fémes anyag esetében nagy abszorpciós sebességgel rendelkezik, így alkalmas fa, műanyag, gumi, papír és egyéb anyagok vágására.
Gyors vágási sebesség: A CO2 lézervágó gép vágási sebessége nem fémes anyagokon nagyon gyors, ami nagyban javíthatja a gyártás hatékonyságát.
Részvágási vastagság: A CO2 lézer fémanyagokon való alacsony abszorpciós sebessége miatt a CO2 lézervágó gép korlátozott vágási vastagsággal rendelkezik a fémanyagokhoz, és általában vékonyabb fémlemezekhez alkalmas.
A vágóélek simák: A CO2 lézervágó gép vágási területe nagy, így a vágóélek viszonylag simák és nem igényelnek további utómunkát.

Szállézeres vágógép

A szálas lézervágó gép az elmúlt években gyorsan fejlődő lézervágó berendezés volt. Szállézer-generátor segítségével továbbítja a lézersugarat a vágott fejre, majd vágja a munkadarabot. Az optikai szálas lézervágó gépek főbb jellemzői a következők:

Rövid hullámhossz: A szálszálas lézervágó gép lézer hullámhossza általában körülbelül 1 mikron, amely nagy abszorpciós sebességgel rendelkezik a fémanyagokhoz, ezért alkalmas acél, alumíniumötvözet, réz és egyéb fémanyagok vágására.
A távolsági sugár minősége: A szálas lézervágó gép szálakat használ a lézersugár továbbítására, ami megőrzi a lézersugár kiváló minőségét, és finomabbá teszi a vágási hatást.
Gyors vágási sebesség: A szálas lézervágó gép vágási sebessége fémanyagokon nagyon gyors, ami nagyban javíthatja a gyártás hatékonyságát.
Nagy vágási vastagság: Az optikai szálas lézervágó gép vágási vastagsága viszonylag nagy, és a vastag fémlemez vágható.
Kiváló vágási minőség: A szálas lézervágó gép vágási folyamata során a termikus hatásterület kicsi, a vágási minőség magas, és precíziós vágásra alkalmas.

ND: YAG tömör lézervágó gép

ND: A YAG szilárd lézergenerátor egy általános lézergenerátor. Egy ionnal (ND3+) kevert krikett alumínium port (YAG) kristályt alkalmaz aktiváló közegként, amelyet egy pumpa stimulál lézersugarak generálására. ND: A YAG szilárd lézergenerátor főbb jellemzői a következők:

Rövid impulzusszélesség: ND: A YAG szilárd lézergenerátor rövid lézerimpulzust képes előállítani, általában nanoszekundumban. Ez előnyöket biztosít a nagy sebességű és nagy pontosságú feldolgozást igénylő alkalmazásokban, mint például a finom feldolgozás és a lézeres jelölés.
Keskeny szélesség: ND: A YAG lézergenerátor lézer hullámhossza viszonylag szűk, általában néhány nanométeren belül. Emiatt előnyei vannak bizonyos nagy lézerhullámhosszúságú alkalmazásokban, például a lézergyógyászatban és a spektrális elemzésben.
Nagy stabilitás: A lézer kimenete egy bizonyos teljesítménytartományon belül stabilizálódhat, és alacsonyabb a sugárminőség csillapítása. Emiatt jól teljesít a hosszú távú folyamatos munkával és ismételt gyakorisággal.
Többfunkciós alkalmazás: ND: A YAG szilárd lézergenerátor különféle anyagok vágását, hegesztését, lyukasztását, jelölését és egyéb feldolgozását tudja elérni a lézerparaméterek (például impulzusszélesség, frekvencia stb.) beállításával. Alkalmas fém és nemfémes anyagok feldolgozására, és megfelel a különböző iparágak igényeinek.

Különbségek három lézervágó gép között

A lézervágó gépek működési elveitől és alkalmazási területeitől függően jelentős különbségek vannak a három között lézervágó gépek. A megfelelő típus a speciális vágási követelményektől és az anyagjellemzőktől függ.

hullámhossz

A lézer hullámhossza csak az erősítő közegként használt anyagtól függ. A CO2 lézergenerátor esetében a CO2 gázmolekulák 10 600 nm hullámhosszt generálnak. A szálas lézergenerátorokban használt elemek szerint a hullámhossz bármilyen 780 és 2200 nm közötti hullámhossz lehet. ND: A lézergenerátorok, például a YAG hullámhossza 1064 nm, mivel mindegyik neodímiumot használ erősítő közegként.

erő

A teljesítmény viszonylag nyilvánvaló különbség a különböző típusú lézervágó gépek között. A szálas lézergenerátor közelebbi fókuszú, ami azt jelenti, hogy nagyobb teljesítménysűrűséggel rendelkeznek, mint a szén-dioxid lézergenerátorok. Ugyanazon lézerteljesítmény mellett az optikai szálas lézergenerátor által fogyasztott energia körülbelül egyharmada a CO2 lézergenerátorénak, így az üzemeltetési költség sokkal alacsonyabb. ND: A YAG lézergenerátor teljesítménysűrűsége nagyobb, mint a szálas lézergenerátoré, de az energiahatékonysága gyenge. A CO2 lézertechnológia esetében a lézer teljesítménye több tucat watttól több száz wattig terjedhet. Az optikai szálas lézertechnológia esetében a lézerteljesítmény akár több tízezer wattot is támogathat.

Vágási minőség

A CO2 lézergenerátorhoz, a szálhoz és az ND-hez képest: a YAG lézergenerátor sima vágóéleket tud készíteni. Általában azonban vékonyabb anyagokra korlátozódnak. A vágási sebesség és a teljes lézerteljesítmény szintén jelentős hatással lesz a vágás minőségére. A túlzott vagy túl lassú vágási sebesség rossz vágási minőséghez vezet. Az utóbbi években az optikai szálas lézer technológia rohamos fejlődése és a nagy teljesítményű lézergenerátorok népszerűsége miatt a lézervágó gépek áttörték a vastagsági határt. A teljesítmény növekedésével a lézervágó gép vágási vastagsága és hatékonysága is nőtt. A statisztikák szerint az 50 kW-os lézervágó gép az alacsony széntartalmú acél és a rozsdamentes acél maximális vágási vastagságát 120 mm-re, illetve 100 mm-re tette le.

ár

Bár a CO2 lézeres vágógép jóval olcsóbb, mint a szálas lézervágó gép, a CO2 lézergenerátor beszerzési és karbantartási költsége drágább, mert a lézercsövet bizonyos idő elteltével ki kell cserélni. ND: A YAG lézergenerátor megbízhatósága nem olyan jó, mint a szálas lézergenerátoré. Rendszeresen drágának kell lennie, így magasabb az üzemeltetési költség.

Alkalmazás

A vágási minta tervezése és programozása befolyásolja a vágási sebességet. A hatékony és optimalizált vágási út minimalizálja a szükségtelen haladási időt, és optimalizálja a vágási folyamatot a nagyobb sebesség érdekében. Az olyan programozási technikák, mint az import, az export és az optimalizált útsorrend segít a vágási sebesség maximalizálásában.

Összesít

A lézervágó technológia folyamatos fejlesztése és innovációja egyre változatosabbá teszi a lézervágó gép típusát. A CO2 lézervágó gépek, az optikai szálas lézervágó gépek és az ND: YAG lézervágó gépek jelenleg a legszélesebb körben használt fő típusok. Mindegyik egyedi jellemzőkkel és alkalmazási körrel rendelkezik, amely kielégíti a különböző iparágak vágási igényeit.
Remélhetőleg ez a cikk segít az olvasóknak megérteni a lézervágó gépek fő típusait, és kiválasztani a gyakorlati alkalmazásokhoz megfelelő eszközöket. Ha szeretné megismerni a lézervágás egyéb szempontjait is, beleértve a szükséges szoftvertípust, a lézervágás tervezését, és megérti ezeket a lézervágó gépeket, kommunikáljunk mélyrehatóan!

Lézeres berendezések

Elérhetőség

Szerezzen lézeres megoldásokat