Описание станка лазерной резки: Подробное руководство

Связаться с нами
Мы уже более 20 лет производим гидравлические листогибочные прессы, ножницы и станки для лазерной резки. Получите мгновенное предложение для ваших проектов по производству листового металла прямо сейчас!
Получить бесплатную цитату
Дата публикации: Май 15, 2024

I.Введение

С тех пор как в 1960-х годах был изобретен станок для лазерной резки, его применение распространилось на автомобильную, аэрокосмическую, электронную и другие отрасли промышленности.

Например, в автомобилестроении технология лазерной резки используется для производства таких компонентов, как кузовные панели, шасси и выхлопные системы, для повышения эффективности и точности. В аэрокосмической промышленности эта технология, в зависимости от ее премиальных характеристик, играет ключевую роль в производстве ключевых компонентов, таких как обшивка самолета, крылья и лопасти двигателя.

В статье рассматриваются принципы работы, основные компоненты, применяемые материалы, преимущества и области применения станков для лазерной резки, чтобы глубоко представить эту технологию, меняющую правила игры.

II.Как работают станки для лазерной резки?

Представляем вашему вниманию небольшой видеоролик, в котором рассказывается об удивительных возможностях станков для лазерной резки:

Принципы работы

Станки для лазерной резки используют лазерные лучи высокой плотности мощности для облучения поверхности заготовки, в результате чего материалы плавятся, испаряются и вступают в химические реакции. В то же время расплавленные материалы сдуваются высокоскоростным потоком воздуха, и резка завершается.

В целом, лазерная резка может быть разделена на 4 части:

  • При облучении лазерными лучами поверхность материала быстро нагревается.
  • Материал, температура которого превышает температуру плавления, начинает плавиться, образуя бассейн расплава.
  • При повышении температуры материал испаряется и образует пар, а расплавленные материалы сдуваются под действием отдачи пара и высокоскоростного режущего воздушного потока.
  • Лазерные лучи движутся по траектории резки и образуют в материале непрерывные узкие прорези. Таким образом, процесс резки завершается.

Основные компоненты

Как правило, станок для лазерной резки содержит следующие компоненты:

  • Лазеры
  • Оптическая система
  • Режущая головка
  • Система управления с ЧПУ
  • Ассистирующая система
как работает лазерный резак

Лазеры:

В качестве источника света, обеспечивающего высокую мощность и качество лазерных лучей, обычно используются CO2-лазеры и волоконные лазеры.

Источник лазерного излучения

Источник лазерного излучения

Оптическая система:

Система, включающая отражающие зеркала, фокусирующие линзы и другие компоненты, точно фокусирует лазерные лучи на поверхности заготовки.

Режущая головка:

Он коаксиально выводит лазерные лучи и режущие газы и контролирует их относительное перемещение и положение относительно заготовки.

режущая головка

Режущая головка

Система управления с ЧПУ:

Он управляет траекторией движения и скоростью режущей головки, чтобы выполнять резку автоматически.

Система ЧПУ

Система управления ЧПУ

Система помощи:

Она включает в себя систему охлаждения, систему дымоудаления, систему подачи газа и другие детали, обеспечивающие стабильную и высокоэффективную работу.

Среди этих компонентов лазеры, как основной фактор, напрямую определяют качество и эффективность резки. Благодаря высокой эффективности и качеству, эти волшебные машины расширяют свои горизонты в промышленном производстве, стимулируя развитие технологии лазерной резки и промышленное развитие.

Процесс лазерной резки шаг за шагом

Возьмите станок для лазерной резки волокна в качестве примера:

станок лазерной резки
  • Положите заготовки для резки на верстак и установите параметры резки, такие как мощность лазера, скорость резки и давление воздуха, в зависимости от типа и толщины материала.
  • Активируйте лазер, лазерный луч передается по оптическому волокну, коллимируется коллимирующим зеркалом, фокусируется фокусирующей линзой и испускается из сопла.
  • Режущая головка перемещается в двух измерениях относительно заготовок под управлением системы ЧПУ, а высокая плотность мощности в фокусе лазерного луча расплавляет и испаряет материалы.
  • Режущие газы, такие как кислород и азот, быстро распыляются через сопла, чтобы выдуть расплавленные материалы и получить ровные срезы.
  • Режущая головка движется в соответствии с заданной траекторией и скоростью, чтобы вырезать на заготовках требуемые геометрические формы.
  • После завершения резки выключите лазеры и с помощью сжатого воздуха сдуйте пыль и брызги с режущей головки и оптических компонентов, чтобы подготовиться к следующему разу.

激光设备各类行业新闻_【莱塞激光】_第36页

Очевидно, что лазерная резка - сложный процесс, включающий в себя лазер, оптическую систему, систему управления ЧПУ, систему охлаждения и другие компоненты. В то же время настройка параметров резки должна основываться на материалах обработки, толщине, геометрическом рисунке и других факторах.

Только понимая принципы их работы и управляющие параметры, мы можем в полной мере использовать высокоэффективные, точные и гибкие качества станков лазерной резки.

III.Типы станков для лазерной резки

В соответствии с типами лазеров, станки лазерной резки можно разделить на три основные категории: Станки для лазерной резки CO2, станки для лазерной резки волокна и станки для лазерной резки YAG.

Различные станки отличаются принципами обработки, применяемыми материалами и производительностью резки. Давайте раскроем секреты этих станков.

 лазерные резаки

Лазерные резаки CO2

Являясь одним из самых распространенных станков для лазерной резки, они используют в качестве рабочего вещества газ CO2 и активируются энергией для получения инфракрасных лучей с длиной волны 10,6 мкм.

Кроме того, CO2-лазеры хорошо поглощают неметаллы, поэтому они подходят для работы с деревом, акрилом, стеклом, бумагой, тканью, пластиком и кожей.

Плюсы лазерных резаков CO2:

  • Широкое применение; толщина резки неметалла может достигать 60 мм.
  • Узкие прорези, малая зона термического воздействия и высококачественная режущая поверхность.
  • Высококачественные лазерные лучи; стабильный и устойчивый выход.
Лазерный резак CO2

Минусы лазерных резаков CO2:

  • Не подходит для резки металла, особенно для материалов с высоким коэффициентом отражения.
  • Снижение скорости и эффективности резки толстых плит
  • Сложная оптическая система, требующая регулярного обслуживания и калибровки.
  • Высокое энергопотребление при коэффициенте преобразования электричества в свет только от 10 до 15%.

Волоконно-лазерные резаки

Используя оптическое волокно, легированное редкоземельными элементами, в качестве среды усиления, волоконные лазерные резаки накачиваются полупроводниковыми лазерными диодами, генерируя луч света ближнего инфракрасного диапазона с длиной волны 1,06-1,07 мкм.

Лазеры этого диапазона имеют чрезвычайно высокую степень поглощения металлов. Поэтому станки для лазерной резки используются именно для резки металлических материалов, особенно нержавеющей стали, углеродистой стали, алюминия, меди и т.д.

ULFT двойного назначения станок для резки волоконного лазера

ULFT двойного назначения станок для резки волоконного лазера

Плюсы волоконных лазерных резаков:

  • Волоконно-оптическая передача с простым оптическим трактом не требует технического обслуживания.
  • Небольшое сфокусированное световое пятно с высокой мощностью и плотностью света обеспечивает высокую эффективность.
  • Благодаря тому, что коэффициент преобразования электроэнергии в свет достигает 30-50 процентов, они экономят энергию и не наносят вреда окружающей среде.
  • Полупроводниковая конструкция, компактный размер, высокая надежность
  • Материалы с высокой отражательной способностью, такие как алюминий, медь и латунь, которые могут быть обработаны с высокой отражательной способностью.

По сравнению с лазерными резаками CO2, скорость резки металлических материалов волоконными лазерами в 2-3 раза выше, чем у лазерных резаков CO2, и на нее почти не влияет отражающая способность материала. Однако они имеют ограничения по резке неметаллических материалов, а их стоимость высока.

Лазерные резаки YAG

YAG-лазер - это тип твердотельного оборудования для лазерной резки на основе кристалла иттриево-алюминиевого граната (YAG), легированного ионами неодима (Nd3+). Его рабочая длина волны близка к длине волны волоконных лазеров, также около 1,06 мкм, поэтому YAG-лазер используется в основном для резки металлов.

Лазерные резаки YAG

Плюсы лазерных резаков YAG:

  • Низкая стоимость при высокой экономической эффективности
  • Разрешается использовать материалы с высокой степенью отражения, такие как алюминий и медь.
  • Высококачественные лазерные лучи обеспечивают идеальный эффект резки.
  • Обладая низкой мощностью, они в основном используются для резки тонких досок по толщине и скорости.

Минусы лазерных резаков CO2:

  • Диоды насоса и кристаллы являются расходными материалами с коротким сроком службы.
  • Эффективность фотоэлектрического преобразования низкая, обычно менее 3%.
  • Ограниченная мощность, их производительность по толщине и скорости резки не так хороша, как у волоконных лазерных резаков.
  • Замысловатые конструкции с высокими эксплуатационными расходами.

Сравнение:

Прежде чем мы погрузимся в процесс, предлагаем вам посмотреть видео!

Типы станков для лазерной резки
СравнениеCO2 лазерная машина для резкиСтанок волоконной лазерной резкиМашина для лазерной резки YAG
Активная средагазообразный CO2Оптоволокно, легированное редкоземельными элементамиNd-допированный кристалл YAG
Длина выходной волны10,6 мкм1,06 мкм1,06 мкм
Подходящие материалыВ основном неметаллы, такие как дерево, акрил, стекло, бумага, ткань, пластик, кожа и т.д.В первую очередь металлы, особенно материалы с высокой отражающей способностью; также может резать некоторые неметаллыВ основном режет металлы, такие как алюминий, медь и другие цветные металлы; может также резать неметаллы
Толщина резкиПредпочтительно <12 мм, низкая скорость резки для толстых листов<12 мм, скорость резки тонких листов в 2-3 раза выше, чем у CO2Низкая мощность, подходит только для резки листов толщиной менее 8 мм
Качество лучаПлохое, большое пятно, не подходит для резки на больших площадяхПревосходная, небольшая площадь пятна, высокая плотность мощности, позволяет добиться высокоточной резкиХорошо, может достичь высокой точности резки
Точность резкиСреднийВысокийВысокий
Скорость резкиСреднийБыстро, в несколько раз быстрее, чем CO2Медленнее, чем волокно, быстрее, чем CO2
Электрооптическая эффективность10-15%Выше 30%3-5%
Потребляемая мощностьВысокийНизкий, около 1/4 CO2Выше, чем волокно
Стоимость обслуживанияВысокие, оптические компоненты и радиочастотные трубки требуют частой заменыНизкая стоимость, практически не требует обслуживанияСредний, насосы требуют регулярной замены
Стоимость оборудованияВысокий, около 350 000-1 000 000 китайских юанейСредний, около 200,000-600,000 CNYНизкая, зрелая технология, около 100,000-300,000 CNY
Операционные расходыВысокая, около 20 китайских юаней в часНизкая, около 4 китайских юаней в часВыше, чем волокно
Отрасли примененияРекламное оформление, обработка одежды, деревообрабатывающая мебель, ремесла и т.д.В основном обработка металлов, таких как автомобилестроение, электроника, точное машиностроение и т.д.Гравировка и маркировка металла, резка неметаллических тонких листов

В целом, станки лазерной резки CO2 подходят для резки неметаллов, станки лазерной резки волокна больше подходят для резки металлов, а станки лазерной резки YAG имеют умеренное соотношение цены и качества и могут быть использованы в качестве оборудования начального уровня.

Пользователи должны взвесить свой выбор, основываясь на вышеуказанных факторах. С развитием технологий ожидается, что станки волоконно-оптической лазерной резки заменят станки лазерной резки CO2 и станут основными в большем количестве областей.

VI.Применение в различных отраслях

Как высокоточный и эффективный инструмент обработки, станки для лазерной резки используются во многих отраслях. В статье мы расскажем о применении станков для лазерной резки в автомобильной, аэрокосмической, электронной и медицинской промышленности.

Автомобили

станок лазерной резки
  • Прецизионные детали

Станки лазерной резки, используемые в основном для производства прецизионных деталей в автомобильной промышленности, позволяют обеспечить эффективность резки и качество поверхности прецизионных компонентов. Например, тормозные колодки и другие основные компоненты автомобиля требуют высокоточной резки, чтобы обеспечить их производительность и безопасность.

  • Внутренние детали

Обработка деталей интерьера также может быть выполнена с помощью лазерных резаков. Внутренние детали обычно требуют сложных и высококачественных процессов обработки поверхности, которые могут быть выполнены лазерными резаками благодаря их гибкости и точности. Кроме того, станки для лазерной резки могут предоставлять услуги индивидуального проектирования для удовлетворения требований различных клиентов.

Аэрокосмическая промышленность

станок лазерной резки
  • Компоненты планера

В аэрокосмической отрасли станки для лазерной резки могут использоваться для производства компонентов планера, к которым предъявляются высокие требования по весу и прочности. Лазерные резаки могут гарантировать, что характеристики материала не пострадают благодаря высококачественному резу и малым зонам термического воздействия.

  • Детали двигателя

Детали двигателя могут быть изготовлены на станках лазерной резки. Эти детали обычно требуют высокой точности и сложных геометрических форм. Эти требования могут быть удовлетворены с помощью станков лазерной резки с высокой точностью и скоростью.

Кроме того, некоторые материалы, такие как титановый сплав и сплавы на основе никеля, которые трудно поддаются машинной обработке, могут быть обработаны лазерными резаками.

Электроника

станок лазерной резки
  • Печатные платы

Станки для лазерной резки в основном используются для резки печатных плат. Печатные платы являются основными компонентами электроники, точность и качество их изготовления напрямую определяют срок службы и производительность электроники, поэтому лазерные резаки позволяют обеспечить высокоэффективное производство печатных плат.

  • Корпуса и радиаторы

Хотя радиаторы требуют сложных узоров и высококачественной обработки поверхности, лазерные резаки могут удовлетворить эти требования благодаря своей высокой точности и гибкости. Кроме того, станки лазерной резки могут обрабатывать сложные структуры радиаторов, повышая эффективность их теплоотдачи.

Медицина

станок лазерной резки
  • Имплантаты

Станки для лазерной резки в основном используются для изготовления всех видов имплантатов в медицинской промышленности, например, для замены суставов и зубных имплантатов. Кроме того, они могут вырезать сложные узоры и формы из биосовместимых материалов, чтобы обеспечить точную установку имплантатов и их плотное прилегание к пациентам.

  • Хирургические инструменты

Станки лазерной резки могут быть использованы для производства хирургических инструментов. Качество лазерной резки и скорость работы станка могут соответствовать требованиям, предъявляемым к хирургическим инструментам, и обеспечивать их производительность и надежность. Кроме того, индивидуальный дизайн может соответствовать требованиям различных операций.

V.Заключение

В статье подробно рассмотрены принципы работы, основные компоненты, различия между тремя типами лазерных резаков и области их применения. Лазерные резаки, благодаря своей высокой точности, скорости и качеству, будут лидировать на рынке производства в будущем.

Если вас интересуют конкретные типы и функциональные возможности станков для лазерной резки, приглашаем вас посетить наш сайт страница продукта. Мы предлагаем различные станки для лазерной резки, в том числе одностоечные, двухстоечные, двухцелевые и специализированные станки для резки труб.

Вам нужно разрезать металлические листы или трубы, наша компания найдет для вас подходящее решение. Надеемся, вы найдете оборудование, которое наилучшим образом удовлетворит ваши потребности.

Ищете машины?

Если вы ищете станки для производства листового металла, то вы пришли по адресу!

Наши клиенты

Наши машины используют следующие крупные бренды.
Связаться с нами
Не уверены, какая машина подойдет для вашего изделия из листового металла? Позвольте нашему квалифицированному отделу продаж помочь вам выбрать наиболее подходящее решение для ваших нужд.
Спросите эксперта