Základní znalosti technologie laserového řezání

Princip fungování laserového řezání

Řezání laserem je vybaveno laserovým generátorem, který vyzařuje laserový paprsek s vysokou energií. Laserový paprsek bude poté zaostřen čočkou a vytvoří velmi malý světelný bod s vysokou energií. Zaostřením světelného bodu na vhodná místa materiály absorbují energii laserového světla a poté se odpaří, roztaví, ablaci nebo dosáhnou bodu vznícení. Poté vysokotlaký pomocný vzduch (CO2, kyslík, dusík) odfoukne zbytky odpadu. Laserová hlava je poháněna servomotorem, který je řízen programem a pohybuje se po předem určené trase na materiálech, aby vyřezávala obrobky různých tvarů. 

Kategorie laserových generátorů (laserových zdrojů)

Světlo lze rozdělit na červené, oranžové, žluté, zelené a tak dále. Může být absorbován nebo odrážen objekty. Laserové světlo je také světlo. A laserové světlo s různou vlnovou délkou má různé vlastnosti. Ziskové médium laserového generátoru, které přeměňuje elektřinu na laser, určuje vlnovou délku, výstupní výkon a použití laseru. A zesilovací médium může být v plynném, kapalném a pevném skupenství 

1. Nejtypičtějším plynným laserem je CO2 laser;

2. Mezi nejtypičtější lasery v pevné fázi patří vláknový laser, YAG laser, laserová dioda a rubínový laser;

3. Laser v kapalném skupenství používá jako pracovní médium k generování laserového světla některé kapaliny, jako je organické rozpouštědlo. 

Různé materiály absorbují laserové světlo o různých vlnových délkách. Proto je nutné laserový generátor pečlivě vybírat. Pro automobilový průmysl je nejčastěji používaným laserem vláknový laser 

Pracovní režimy laserového zdroje

Laserový zdroj má často 3 pracovní režimy: kontinuální režim, modulační režim a pulzní režim. 

V kontinuálním režimu je výstupní výkon laseru konstantní. Díky tomu je teplo vstupující do materiálů relativně rovnoměrné, takže je vhodné pro rychlé řezání. To může nejen zlepšit pracovní efektivitu, ale také zhoršit vliv zóny ovlivňující teplo. 

V modulačním režimu se výstupní výkon laseru rovná funkci řezné rychlosti. Dokáže udržet teplo vstupující do materiálů na relativně nízké úrovni omezením výkonu v každém místě, aby se zabránilo nerovnoměrnému řezu. Vzhledem k poněkud složitému ovládání není jeho pracovní účinnost vysoká a lze jej používat pouze krátkou dobu.

Pulzní režim lze rozdělit na normální pulzní režim, super pulzní režim a super intenzivní pulzní režim. Jejich hlavní rozdíly jsou však pouze v intenzitě. Uživatelé se mohou rozhodnout na základě vlastností materiálů a přesnosti konstrukce 

Stručně řečeno, laser často pracuje v nepřetržitém režimu. Aby se však dosáhlo optimalizované kvality řezu, je u určitých druhů materiálů nutné upravit rychlost posuvu, například zrychlení, rychlost řezu a zpoždění při soustružení. Proto v nepřetržitém režimu nestačí pouze snížit výkon. Výkon laseru je nutné upravit změnou pulzu 

Nastavení parametrů laserového řezání

V závislosti na různých požadavcích na produkt je nutné neustále upravovat parametry za různých pracovních podmínek, aby se dosáhlo nejlepších parametrů. Jmenovitá přesnost polohování při řezání laserem může být až 0,08 mm a opakovaná přesnost polohování až 0,03 mm. Ale ve skutečné situaci je minimální tolerance taková ±0,05 mm pro clonu a ±0,2 mm pro místo otvoru.

Různé materiály a různé tloušťky vyžadují různou energii tavení. Proto je požadovaný výstupní výkon laseru odlišný. Ve výrobě musí majitelé továren najít rovnováhu mezi rychlostí výroby a kvalitou a zvolit vhodný výstupní výkon a rychlost řezání. Řezná oblast tak může mít odpovídající energii a materiály lze velmi efektivně tavit. 

Účinnost, s jakou laser přeměňuje elektřinu na laserovou energii, je kolem 30 % – 35 %. To znamená, že při vstupním výkonu okolo 4285 W až 5000 W je výstupní výkon pouze kolem 1500 W. Skutečná spotřeba vstupního výkonu je mnohem větší než nominální výstupní výkon. Kromě toho se podle zákona zachování energie jiná energie přeměňuje na teplo, takže je nutné přidat průmyslový chladič vody  

S&A je spolehlivý výrobce chladičů s 19 lety zkušeností v laserovém průmyslu. Průmyslové vodní chladiče, které vyrábí, jsou vhodné pro chlazení široké škály laserů. Vláknový laser, CO2 laser, UV laser, ultrarychlý laser, laserová dioda, YAG laser, abychom jmenovali alespoň některé. Všechny S&Chladiče jsou vyrobeny z osvědčených komponentů, aby byl zajištěn bezproblémový provoz, a uživatelé se při jejich používání mohli spolehnout.