Milyen típusú lézeres vágógépek vannak a piacon

A lézeres vágás az 1960-as évek óta az ipari műveletek része. A lézertechnológia fejlődésével a nagy pontosság, a nagy sebesség és a sokoldalúság a lézeres vágási folyamat fő előnyévé vált, ami a lézervágást egyre fontosabbá teszi az ipari területen. Egyedülálló felépítésének és rendeltetésének köszönhetően a lézervágó gép rendkívül precíz, különösen finom minták és kis lyukak vágásakor. A lézergenerátor típusa szerint felosztjuk a lézervágó gép három típusra: CO2 lézervágó gép, szálas lézervágó gép, és YAG/YVO lézervágó gép. Ebben a cikkben ezt a három típusú lézervágó gépet és azok jellemzőit tárgyaljuk.

CO2 lézeres vágógép

A CO2 lézervágó gépeket széles körben használják nem fémes anyagok vágására és gravírozására. A lézerteljesítménytől függően a CO2 lézervágó gépek által vágható anyagtípusok és vastagságok is eltérőek. Jelenleg ez a lézeres vágóeszköz népszerű választás a kisvállalkozások, iskolák, faipari munkások és amatőrök számára.

Működési elv

A CO2 lézervágó gépek jellemzően lézersugarat állítanak elő gázzal töltött, lezárt üvegcsőben. Nagy feszültség áramlik át a csövekben, és reakcióba lép a gázrészecskékkel, megnövelve azok energiáját a fény előállításához. A cső mindkét végén tükör található, több tükör megtörésén keresztül a fény a lézerfejre jut, majd a lézerfejre szerelt fókuszáló lencse ponttá konvergálja a fényt. Nagyon magas hőmérsékletet ér el, így az anyag azonnal gázzá szublimálódik, és az elszívó ventilátor elszívja, hogy elérje az anyag vágási célját.
A CO2 lézergenerátor láthatatlan fényt állít elő a távoli infravörös spektrum tartományában, 9,6 μm-10,6 μm hullámhosszal. A cső belsejében lévő gázelegy általában szén-dioxid, nitrogén, hidrogén és hélium. A lézer azon képessége, hogy a lézerfej minden egyes lépésével nagyon gyorsan be- és kikapcsol, lehetővé teszi a gép számára, hogy rendkívül bonyolult mintákat vágjon.

Milyen anyagokat lehet feldolgozni

Mivel a CO2 lézergenerátor sugár hullámhossza 10,64 um, amelyet könnyen elnyelnek a nem fémes anyagok, híres a különféle nem fémes anyagok precíz és aprólékos vágására. A CO2 lézervágó géppel történő feldolgozásra alkalmas anyagok a következők:

Fa és rétegelt lemez: Fát és rétegelt lemezt vághat, így népszerűvé válik a fafeldolgozó és kézműves iparban.
Akril: Tiszta, polírozott vágást biztosít az akrillapokon, gyakran használják jelzésekhez, kijelzőkhöz és művészeti alkalmazásokhoz.
Műanyag: Mindenféle műanyagot képes vágni, beleértve a polikarbonátot (PC), a polietilén-tereftalátot (PET), a polivinil-kloridot (PVC) stb., feliratozáshoz, csomagoláshoz és gyártáshoz.
Bőr: bonyolult vágásokat tesz lehetővé a bőrön kézműves, divat és kárpitos célokra.
Szövet és textíliák: A textiliparban használják bonyolult minták és minták vágására szöveteken és más textíliákon.
Papír és karton: Ideális papír és karton finom vágására csomagoláshoz, kártyakészítéshez és egyéb alkalmazásokhoz.
Gumi: Képes a tömítésekhez, tömítésekhez és egyéb ipari alkatrészekhez használt gumi anyagok vágására különféle ipari és gyártási alkalmazásokhoz.
Rozsdamentes acél és szénacél: Vékony rozsdamentes acél és szénacél lemezek vágására is alkalmas, de vannak korlátai a szálas lézervágó gépekhez képest, és gyakrabban használják kis teljesítményű fémvágó alkalmazásokban.

Előnyök

Kiváló vágási minőség: A CO2 lézervágó gép érintésmentes feldolgozási módszert alkalmaz, a vágóélt kevésbé befolyásolja a hő, és csökkenti a munkadarab deformációját. Különösen puha anyagok, például bőr és szövet esetében elkerülheti a vágás során kialakuló megereszkedést, és általában nem igényel másodlagos feldolgozást.
Nagy vágási rugalmasság: A lézeres feldolgozás rugalmas, és bármilyen mintát képes feldolgozni.
Gyors vágási sebesség: a vágási sebesség elérheti a 10 m / percet, a maximális pozicionálási sebesség pedig elérheti a 70 m / percet.
Nagy vágási pontosság: pozicionálási pontosság 0,05 mm, ismétlési pozicionálási pontosság 0,02 mm.
Olcsó gépár: a kis CO2 lézervágó gépek általában csak 3000 dollárba kerülnek, a nagyméretű CO2 lézervágó gépek pedig csak 5000 dollárba kerülnek. Ez egy megfizethető költségvetés egy kisvállalkozás számára.

A CO2 lézervágó gépek ideálisak nem fémes anyagok gravírozására és vágására, amelyek jobb élezési eredményeket hozhatnak, mint a mechanikus vágás. A CO2 lézervágó gépbe történő befektetés különösen kisvállalkozásokban nem igényel túl sok költséget, de javíthatja a termelés hatékonyságát és csökkentheti a vállalat munkaerőköltségeit.

Hátrányok

Magas karbantartási költség: A CO2 lézervágó gép lencséje rendszeres karbantartást és cserét igényel.
Alacsony fotoelektromos konverziós hatásfok: A CO2 lézergenerátorok elektro-optikai konverziós aránya csak körülbelül 10%.
Fémanyagok korlátozott vágása: A lézersugár hullámhossza befolyásolja, hogy a rozsdamentes acél és szénacél CO2 lézervágása alacsony hatásfokú és rossz minőségű, és csak olyan termékekhez használható, amelyek nem igényelnek nagy vágási sebességet és vágási minőséget. A CO2 lézervágó gépek a rozsdamentes acélon és a szénacélon kívül más típusú fémanyagokat nem tudnak feldolgozni.

Bár a CO2 lézervágó gépeknek van néhány hátránya, a CO2 lézergenerátor még mindig költséghatékony megoldás a nem fémes anyagok mechanikus vágásához képest.

Fiber lézeres vágógép

A szálas lézervágó gép a lézervágó berendezések legújabb típusa az ipari területen, amely példátlan sebességet és pontosságot kínál a fémgyártó ipar számára. A szálas lézervágó gép lapos és ferde vágást is végezhet, és alkalmas fémlemezek nagy pontosságú megmunkálására. Jelenleg a szállézeres vágási technológiát széles körben használják számos infrastrukturális és gyártási alkalmazásban.

Működési elv

A szálas lézergenerátorok speciálisan tervezett üvegszálak segítségével erősítik fel a sugarat, amelyek a szivattyúdiódákból nyerik ki az energiát. Amikor ez az erős lézer egy anyag felületét éri, a nagy intenzitású fény elnyelődik és hővé alakul, ami megolvasztja a felületet. A lézersugárral párhuzamos, nagy sebességű légáram minden megolvadt anyagot elfúj, ezáltal a munkadarabot levágja.
A szálas lézergenerátor első érintkezési pontjának az anyaggal intenzívebbnek kell lennie, mint a későbbi kölcsönhatásoknak, mivel ennek az első érintkezésnek át kell szúrnia az anyagot, nem pedig egyszerűen el kell vágnia, ami nagy teljesítményű impulzussugarak használatát igényli. A szálas lézervágó gépek jellemzően számítógépes numerikus vezérlési technológiát használnak, amely lehetővé teszi a vágási adatok fogadását egy számítógéppel segített tervezői munkaállomásról. Ezek a technikák segítenek az anyag felületének vagy magának a lézernek az ellenőrzésében, hogy egy adott mintát vagy mintát hozzanak létre.

Milyen anyagokat lehet feldolgozni

A szálas lézervágó gépek nagy hatékonyságukról és sokoldalúságukról ismertek, különösen különféle fémanyagok vágásakor. A szálas lézerek nagy teljesítménysűrűsége pontosan és gyorsan vágja ezeket a fémeket:

Rozsdamentes acél: A szálas lézergenerátorok különféle minőségű rozsdamentes acélokat vághatnak kiváló élminőséggel és minimális hőtorzítással, amelyet általában az autóiparban, a repülőgépiparban és az építőiparban használnak.
Enyhe acél: A szálas lézergenerátorok ideálisak különböző vastagságú lágyacél lemezek és lemezek vágására, amelyeket általában különféle szerkezeti alkalmazásokban és általános gyártásban használnak.
Alumínium: A szálas lézergenerátorok ideálisak alumíniumlemezek és -ötvözetek vágására, amelyeket gyakran használnak repülési és autóipari alkalmazásokban.
Réz: A réz egy nagy vezetőképességű fém, amely szálas lézergenerátorral hatékonyan vágható, így alkalmas elektromos alkatrészek, csövek és dekorációs alkatrészek gyártására és feldolgozására.
Sárgaréz: A szálas lézerekkel precízen vágható a sárgaréz, amely a dekoratív alkalmazásairól ismert fémötvözet.
Horganyzott acél: A szálas lézergenerátorok vághatják az építőiparban és a gyártásban általánosan használt horganyzott acélt.
Titán: A szálas lézergenerátorok képesek vágni a titánt, egy könnyű, de erős fémet, amelyet a repülőgépiparban és az orvosi iparban használnak.
Egyéb fémötvözetek: A szálas lézergenerátorok különféle speciális alkalmazásokban használt fémötvözetek vágására képesek, kiterjesztve alkalmazásukat a különböző iparágakban.

Előnyök

Alacsony karbantartási költség: A szálas lézergenerátorok általában nem igényelnek karbantartást, és hosszú élettartamúak, legalább 25 000 óra. Ezért a szálas lézergenerátorok életciklusa sokkal hosszabb, mint a másik két típusé.
Erős fotoelektromos konverziós képesség: A szálas lézergenerátorok elektromos-optikai konverziós aránya elérheti az 50%-t, ami több mint háromszorosa a CO2 lézergenerátorokénak, és kevesebb energiát fogyaszt ugyanazon a teljesítményen.
Magas vágási hatékonyság: A szálas lézergenerátort kevésbé befolyásolja a környezet, rövid időn belül nagy energiateljesítményt érhet el, és a vágási sebesség gyors. Nincs szükség szerszámra a fémlemez megtartásához a lemezvágás során, ami növeli a vágási hatékonyságot a beállítási és állásidő csökkentésével.
Kiváló vágási minőség: érintésmentes vágást alkalmaznak, a vágási varrat hő által érintett területe kicsi, a vágási varrat 0,1-0,2 mm között van, a vágás után a fémrészen nincs sorja és salak jelenség, és általában nincs szükség rá. másodlagos feldolgozás.

A szálas lézervágó gépek páratlan teljesítményt nyújtanak a fémgyártásban, precíz és pontos vágást biztosítva a legjobb eredmény elérése érdekében. A szálas lézeres vágás kiváló minőségű eredményeket érhet el nagyobb sebességgel és alacsonyabb anyagfelhasználással, mint a többi lézervágással.

Hátrányok

A szálas lézervágó gépek összetett működése és széleskörű felhasználási lehetőségei miatt ára igen drága.
A kisebb teljesítményű szálas lézervágó gépek vágási minősége korlátozott lesz vastagabb fémek feldolgozásakor.
A szálas lézervágó gép alkatrészeinek kezdeti beszerzési költsége viszonylag magas.

Ennek és néhány egyéb hátránynak ellenére a szálas lézervágásnak még mindig nagyobb előnyei vannak. Az elmúlt években a lézertechnológia fejlődésével és a nagy teljesítményű lézergenerátorok megjelenésével a szálas lézervágó gépek ára csökkenni kezdett.

Nd:YAG/Nd:YVO lézeres vágógép

Az Nd:YAG lézer neodímiummal (Nd) adalékolt ittrium-alumínium gránátkristályt (Y3Al5O12) használ. Az Nd:YVO lézerek neodímiummal adalékolt vanadát kristályokat (YVO4) használnak, és ugyanúgy működnek, mint az Nd:YAG lézerek. Az Nd:YVO lézerek teljesítménystabilitása jobb az Nd:YAG lézerekhez képest, és nem termelnek annyi hőt a vágás során.

Működési elv

A CO2 lézerekhez hasonlóan a kristályt két tükör közé helyezik – egy teljesen visszaverő és egy félig visszaverő. A pumpáló fotonforrás egy xenon/kripton villanócső vagy egy sor lézerdióda. Az Nd:YAG/YVO kristályok esetében a pumpáló forrás olyan fotonokat szolgáltat, amelyek növelik a neodímium ionok energiaszintjét. Ha egy koherens, nagy intenzitású, 1064 nm frekvenciájú fénysugarat generálnak, azt tükrök segítségével a vágófejre irányítják, és végül a vágófejen lévő lencse segítségével egy pontra fókuszálják.

Milyen anyagokat lehet feldolgozni

A YAG/YVO lézervágó gépek manapság kevésbé elterjedtek a hatékonyabb szálas lézergenerátorok térnyerése miatt, de bizonyos fémanyagok vágására még mindig vannak speciális alkalmazásaik. A YAG/YVO lézervágó géppel vágható anyagok a következők:

Rozsdamentes acél: A rozsdamentes acélt elfogadható eredménnyel tudja vágni, de a szálas lézergenerátorok általában hatékonyabbak ennél az anyagnál.
Lágy acél: A YAG/YVO lézergenerátorok lágyacélt vághatnak, különösen ott, ahol szálas lézergenerátorok nem állnak rendelkezésre vagy nem praktikusak.
Alumínium: Az alumíniumot képes vágni, de általában kevésbé hatékony és lassabban vág, mint egy szálas lézergenerátor.
Réz: Vágja rezet, különösen vékonyabb lemezeket, és főleg elektromos alkatrészekhez, vízvezetékekhez és művészeti alkalmazásokhoz használják.
Sárgaréz: Sárgaréz lemezeket vághat vele, de a rézhez hasonlóan jobb vékonyabb anyagok vágására, amelyeket gyakran dekorációs célokra és elektromos alkatrészekre használnak.
Bizonyos ötvözetek: összetételüktől és vastagságuktól függően bizonyos fémötvözetek kezelésére is alkalmas.

Előnyök

Nagy vágási pontosság: A YAG/YVO lézervágás pontossága akár 1 mm²-es alkatrészek mikrovágását is lehetővé teszi +/- 20 mikron tűréssel.
A szálas lézergenerátorokhoz képest az Nd: YAG/YVO lézergenerátorok jobb sugárminőséggel és nagyobb teljesítménysűrűséggel rendelkeznek.

A YAG/YVO lézeres vágás nagymértékben csökkenti a gyártási költségeket és jelentősen javítja a minőségi eredményeket a hagyományos technikákhoz, például a huzalvágáshoz és a vízsugaras vágáshoz képest. Az egység könnyen megvalósítható integrált CAD/CAM-mel és grafikus formátumú fájlok importálhatók a kényelmesebb működés érdekében.

Hátrányok

Magas üzemeltetési költségek: A YAG/YVO lézergenerátorok rendszeres és költséges karbantartást és magas üzemeltetési költségeket igényelnek.
Rossz energiahatékonyság: A YAG/YVO lézergenerátorok teljesítménysűrűsége nagyobb, mint a szálas lézereké, de az energiahatékonyság egy számjegyű.
Összetett felépítés: a tápegység terjedelmes, működéséhez optikai útvonalra van szükség.

A szálas lézergenerátorok fejlesztésével és széleskörű alkalmazásával az Nd: YAG/YVO fokozatosan felváltotta a fémvágás területén.

Összesít

A lézervágó gépek sokoldalúságuk miatt népszerűek a felhasználók körében. A különböző típusú lézervágó berendezéseknek saját alkalmazási területük van. A megfelelő gép kiválasztása műhelyéhez kulcsfontosságú a termelékenység növeléséhez. Ez a cikk a lézervágó gépek három típusát mutatja be, elmagyarázza működésüket, és bemutatja előnyeiket és hátrányaikat, valamint a feldolgozható anyagokat. Remélem, hogy ez az információ referenciaként szolgálhat Önnek, amikor lézervágó gépet vásárol.
Ha többet szeretne megtudni a lézervágó gépekről, bármikor felveheti velünk a kapcsolatot. Az AccTek Laser mérnökei tökéletes megoldásokat kínálnak az Ön konkrét alkalmazásának megfelelően, és részletes árinformációkkal látják el Önt.

Lézeres berendezések

Elérhetőség

Szerezzen lézeres megoldásokat