Ultimativer Leitfaden: Arten von Laserschneidmaschinen

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Datum der Veröffentlichung: Juli 19, 2023

I. Einführung

Beim Laserschneiden wird die durch die Fokussierung des Lasers erzeugte Energie mit hoher Leistungsdichte für die Herstellung von Blechen genutzt.

Im Vergleich zu herkömmlichen Blechbearbeitungsmethoden bietet das Laserschneiden eine hohe Schnittqualität, eine hohe Schnittgeschwindigkeit und eine weitreichende Materialanpassung usw.

Gegenwärtig wird die Laserschneidtechnologie in großem Umfang für die Herstellung von Metallen und nichtmetallischen Werkstoffen eingesetzt, wodurch die Herstellungszeit und die Herstellungskosten erheblich reduziert und die Qualität der Werkstücke verbessert werden können.

Nach den Lasertypen unterteilt, kann die Laserschneidmaschine in drei Typen unterschieden werden: YAG-Laserschneidmaschine, CO2 Laserschneidmaschine und Faserlaserschneidmaschine, die ein guter Ersatz für die manuelle Arbeit sind.

II. Faserlaser-Schneidemaschine

Faserlaserschneidmaschine

Arbeitsprinzip

Die Faserlaserschneidmaschine ist eine Art von Laserschneidmaschine, bei der der Faserlaser als Lichtquelle dient.

Sein Arbeitsprinzip besteht in der Erzeugung von Laserstrahlen, die durch Glasfaserkabel geführt und aufgeweitet werden.

Dann fokussiert sich der Strahl auf das Werkstück, erzeugt einen Brenn- oder Schmelzpunkt und wird von einem Hochdruckgas durchgeblasen, wodurch das Schneiden realisiert wird.

Ein Faserlaser ist ein Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte, der von neuen Faserlasern auf der ganzen Welt erzeugt wird und das automatische Schneiden über ein CNC-System ermöglicht, das die Position des Bestrahlungspunkts bewegt.

Geeignete Materialien

Die Faserlaserschneidmaschine kann in großem Umfang zum Schneiden verschiedener Metallmaterialien wie Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Aluminium und Kupferlegierungen eingesetzt werden.

Obwohl sie auch nichtmetallische Werkstoffe schneiden kann, ist sie hauptsächlich für das Schneiden von Metallwerkstoffen konzipiert.

Vorteile und Beschränkungen

Im Vergleich zu sperrigen Gas- und Festkörperlasern haben Faserlaser erhebliche Vorteile, die für Bereiche wie Hochpräzisionsfertigung, Laser-Lidar-Systeme, Raumfahrttechnik und Lasermedizin immer wichtiger werden.

Vorteile:

Hohe Präzision und Geschwindigkeit:

Die Faserlaserschneidmaschine zeichnet sich durch hohe Geschwindigkeit und hohe Genauigkeit beim Schneiden dünner Bleche aus.

Es nimmt hauptsächlich eine Gantry-Struktur an. Mit einer hohen photoelektrischen Umwandlungsrate und geringem Stromverbrauch benötigt es kein Arbeitsgas.

Daher ist die Schneidgeschwindigkeit von Faserlaserschneidanlagen bei gleicher Leistung schneller als die von CO2 Lasern.

Hohe Effizienz:

Außerdem können Faserlaser den Einsatz von Linsen verringern, die Wartungskosten erheblich senken und die Produktivität steigern.

Begrenzung

Schnittstärke:

Dieser Faserlaser ist sehr gut für dünne Materialien geeignet, so dass das Schneiden dicker Materialien möglicherweise nicht gut funktioniert.

Das Schneiden von hochtransparenten Rohstoffen wie Profilen aus Aluminiumlegierungen und Kupfer ist starr.

Kosten:

Die Erstinvestition der Maschine kann höher sein als bei anderen Arten von Laserschneidmaschinen.

Wesentliche Komponenten

Faserlaserquelle:

Die Faserlaserquelle ist das Herzstück der Faserlaserschneidmaschine, die einen Laserstrahl innerhalb der Glasfaser erzeugen und verstärken kann.

Je nach Ausgangsleistung reicht die Bandbreite von 500W bis 12.000W.

Schneiden Kopf:

Der Schneidkopf verfügt über eine Fokussierungslinse, mit der der Laserstrahl auf die Materialoberfläche fokussiert werden kann.

In der Regel umfasst sie eine kapazitive Abtastung, um einen angemessenen Fokussierungsabstand zur Materialoberfläche einzuhalten.

CNC-Steuerung:

Das CNC-System ist das Gehirn der Faserlaserschneidmaschine, das die Bewegung der Maschine, die Laserleistung und die Pulsfrequenz steuert.

Bett und Gantry:

Das Bett dient als Auflage für das zu schneidende Material.

Und Gantry ist ein Rahmen, der den Schneidkopf auf dem Material bewegt.

Wartung

Einer der Vorteile einer Faserlaserschneidmaschine ist, dass sie nur sehr wenig Wartung benötigt.

Es sind weder Spiegel zum Ausrichten noch Lasergas erforderlich.

Es ist jedoch wichtig, das Gerät sauber zu halten, keine Ablagerungen auf dem Objektiv zu hinterlassen und den Zustand des optischen Kabels regelmäßig zu überprüfen.

Zukünftige Erwartung

Die Zukunft der Faserlaserschneidmaschinen ist hoffnungsvoll und aufgrund ihrer Effizienz, Schnelligkeit und Präzision für viele Branchen eine attraktive Wahl.

Es bietet sogar robuste und hocheffiziente Lösungen für das Schneiden zahlreicher Materialien und wird in vielen Bereichen beliebt sein.

III. CO2 Laserschneidmaschine

CO2-Laserschneidmaschine

Arbeitsprinzip

Die CO2 Die Laserschneidmaschine nutzt einen Hochleistungslaserstrahl, um ihn über eine optische Vorrichtung auf die Oberfläche des zu schneidenden Materials zu lenken. Die Kombination von CNC- und Laseroptiken gewährleistet, dass der Strahl präzise auf das Material trifft.

Der fokussierte Laserstrahl wird auf das Material gestrahlt, wodurch es schmilzt, verbrennt, verdampft oder von einem starken Luftstrom weggeblasen wird und schließlich einen Schnitt mit einer hochwertigen Kantenoberfläche bildet.

Geeignete Materialien

Die CO2 Laserschneidmaschine kann Kohlenstoffstahl innerhalb von 20 mm, rostfreien Stahl innerhalb von 10 mm und Aluminiumlegierungen innerhalb von 8 mm schneiden. Die Wellenlänge des CO2 Laser ist 10,6 UM, die relativ einfach für nicht-metallische zu absorbieren und kann verwendet werden, um nicht-metallische Materialien wie Holz, Acryl, pp, Plexiglas, etc. schneiden. Mit hoher Qualität.

Vorteile und Beschränkungen

Vorteile:

Die Genauigkeit der Maschine ist besser, da der Laserstrahl während der Bearbeitung nicht abgenutzt wird.

Und die Möglichkeit der Verformung des Schneidmaterials ist aufgrund des kleineren heißen Auftreffbereichs des Lasersystems geringer.

Inzwischen ist das CO2 Laserschneidmaschine eignet sich zum Einspannen des Werkstücks und zur Verringerung der Verschmutzung des Werkstücks.

Nach den internationalen Sicherheitsvorschriften werden die Lasergefahren in vier Stufen eingeteilt, und CO2 Laser sind am wenigsten schädlich.

Einschränkung:

Die Kosten für CO2 Laserschneidmaschinen ist die höchste unter den drei Arten von Laserschneidmaschinen.

Wesentliche Komponenten

CO2 Laser: 

Die CO2 Der Laser ist das Herzstück der Maschine, das einen Laserstrahl zum Schneiden von Material erzeugen kann.

Schneidkopf:

Der Schneidkopf enthält eine Fokussierlinse, die den Strahl auf die Oberfläche des Materials fokussieren kann. Außerdem ist er mit einem kapazitiven Abtastsystem ausgestattet, das die richtige Fokussierung gewährleistet.

CNC-Steuerung:

Die CNC-Steuerung ist das Gehirn der Laserschneidmaschine, das die Bewegung der Maschine, die Leistung des Lasers und die Pulsfrequenz steuern kann.

Bett und Gantry:

Das Bett dient als Auflage für die zu schneidenden Materialien.

Und das Portal ist ein Rahmen, der zum Bewegen des Schneidkopfes verwendet wird.

Hilfsmittel Cutting Gals Supply System:

Dieses System hat zwei Funktionen, eine davon ist die Reinigung des Schneidbereichs. Das Hilfsschneidgas bläst das geschmolzene und oxidierte Material vom Schneidbereich weg und trägt so dazu bei, die Schnitte sauber zu halten und die Bildung eines zweiten heißen Einschlagbereichs zu verringern.

Das andere ist die Verbrennungsunterstützung: Bei einigen Anwendungen, wie z. B. dem Schneiden von Kohlenstoffstahl, kann das Schneidhilfsgas (in der Regel Sauerstoff) auch an der Schneidreaktion teilnehmen und zusätzliche Wärme liefern. Dadurch können die Schneidgeschwindigkeit und die Effizienz erhöht werden.

Kühlung System:

Beim Laserschneiden kann große Hitze entstehen, und das Kühlsystem wird verwendet, um die Temperatur des Lasers und anderer wichtiger Komponenten konstant zu halten.

Die Laser und die äußeren optischen Komponenten (einschließlich der Fokussierlinse) müssen gekühlt werden. Je nach Größe und Einstellung des Systems kann die Abwärme abgeführt oder direkt in die Luft umgewandelt werden. Wasser ist ein gängiges Kühlmittel und wird in der Regel durch Kältemaschinen oder Wärmeübertragungssysteme geleitet.

Wartung

Die Aufrechterhaltung des CO2 Laserschneidanlage umfasst die Reinigung und Positionierung der optischen Ausrüstung, die Sicherstellung des ordnungsgemäßen Betriebs des Kühlsystems und die Überprüfung des Gasgemischs (Kohlendioxid, Helium und Stickstoff) im Laser.

Zukünftige Erwartung

Mit dem Fortschritt der Technologie wird die CO2 Laserschneidmaschine wird effizienter und funktioneller sein und zur Verbesserung von Verbrauch und Effizienz beitragen.

IV. YAG Laserschneidmaschine

Obwohl sich die YAG-Laserschneidmaschine durch niedrige Kosten und gute Stabilität auszeichnet, ist ihre Energieeffizienz in der Regel geringer als 3%. Derzeit liegt die Ausgangsleistung unter 800W. Es ist vor allem für das Bohren und Schneiden von dünnen Blechen aufgrund seiner geringen Ausgangsenergie verwendet.

Sein grüner Laserstrahl kann unter den Bedingungen pulsierender und konstanter Wellen eingesetzt werden.

Es zeichnet sich durch kurze Wellenlängen und eine gute Fokussierungsleistung aus.

Es eignet sich sehr gut für die präzise Fertigung, insbesondere für die Bohrungsfertigung unter Pulsbedingungen, und wird auch zum Schneiden, Schweißen und für die Lithografie verwendet.

Die Wellenlänge der YAG-Festkörperlaserschneidmaschine ist nicht leicht von nichtmetallischen Materialien zu absorbieren, daher ist sie nicht zum Schneiden von nichtmetallischen Materialien geeignet.

Die aktuelle Aufgabe für YAG-Laserschneidmaschinen besteht darin, die Stabilität und Lebensdauer der Stromversorgung zu verbessern, d. h. eine leistungsstarke und langlebige optische Pumpanregungslichtquelle zu entwickeln.

Wenn eine optische Halbleiterpumpe verwendet wird, kann die Energieeffizienz erheblich gesteigert werden.

V. Schlussfolgerung

Faserlaserschneidmaschine

Diese verschiedenen Arten von Laserschneidmaschinen haben die Blechbearbeitung und andere mechanische Projekte stark verändert. Sie ermöglichen das hochpräzise Schneiden komplexer Formen, was die Arbeitseffizienz verbessern, den Ausschuss reduzieren und den Produktivitätsprozess vereinfachen kann.

Trotz aller Herausforderungen sind die Aussichten für Laserschneidmaschinen aufgrund ihrer unverzichtbaren Eigenschaften weiterhin gut.

Daher ist es nicht nur von Vorteil, mehr über die verschiedenen Arten von Laserschneidmaschinen zu wissen, sondern auch unverzichtbar für Unternehmen, die ihre Abläufe optimieren, Abfälle reduzieren und die Produktivität steigern wollen.

Zu den Laserschneidmaschinen von ADH gehören eine Einzeltisch-Faserlaserschneidmaschine, eine Doppeltisch-Faserlaserschneidmaschine, eine Dual-Use-Faserlaserschneidmaschine, eine Rohrlaserschneidmaschine und eine Präzisionslaserschneidmaschine.

Sie können unsere Produkte durchsuchen die richtige Maschine zu wählen oder konsultieren Sie unseren Vertrieb um detaillierte Informationen zu erhalten.

Infografik Arten von Laserschneidmaschinen

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