Neka osnovna znanja o tehnologiji laserskog rezanja

Princip rada laserskog rezanja

Lasersko rezanje opremljeno je laserskim generatorom koji emitira visokoenergetsku lasersku zraku. Laserska zraka će zatim biti fokusirana lećom i formirati vrlo malu svjetlosnu točku visoke energije. Fokusiranjem svjetlosne točke na odgovarajuća mjesta, materijali će apsorbirati energiju laserske svjetlosti, a zatim isparavati, topiti se, ablirati ili dosegnuti točku paljenja. Zatim će pomoćni zrak visokog tlaka (CO2, kisik, dušik) otpuhati ostatke otpada. Laserska glava se pokreće servo motorom kojim upravlja program, a pomiče se duž unaprijed određene rute na materijalima kako bi izrezala radne komade različitih oblika. 

Kategorije laserskih generatora (laserskih izvora)

Svjetlost se može kategorizirati na crveno svjetlo, narančasto svjetlo, žuto svjetlo, zeleno svjetlo i tako dalje. Mogu ga apsorbirati ili reflektirati predmeti. Laserska svjetlost je također svjetlost. I laserska svjetlost s različitim valnim duljinama ima različite karakteristike. Medij za pojačanje laserskog generatora, odnosno medij koji pretvara električnu energiju u laser, određuje valnu duljinu, izlaznu snagu i primjenu lasera. A medij za pojačanje može biti u plinovitom, tekućem i krutom stanju. 

1. Najtipičniji laser u plinovitom stanju je CO2 laser;

2. Najtipičniji laseri u čvrstom stanju uključuju vlaknasti laser, YAG laser, lasersku diodu i rubinski laser;

3. Laser u tekućem stanju koristi neke tekućine poput organskog otapala kao radni medij za generiranje laserske svjetlosti 

Različiti materijali apsorbiraju lasersku svjetlost različitih valnih duljina. Stoga laserski generator treba pažljivo odabrati. U automobilskoj industriji najčešće korišteni laser je vlaknasti laser. 

Načini rada laserskog izvora

Laserski izvor često ima 3 načina rada: kontinuirani način rada, modulacijski način rada i pulsni način rada. 

U kontinuiranom načinu rada, izlazna snaga lasera je konstantna. Zbog toga je toplina koja ulazi u materijale relativno ravnomjerna, pa je pogodna za brzo rezanje. To ne samo da može poboljšati radnu učinkovitost, već i pogoršati učinak zone koja utječe na toplinu. 

U modulacijskom načinu rada, izlazna snaga lasera jednaka je funkciji brzine rezanja. Može održavati toplinu koja ulazi u materijale na relativno niskoj razini ograničavanjem snage na svakom mjestu kako bi se izbjegla neravna rezna oštrica. Budući da je upravljanje malo komplicirano, radna učinkovitost nije visoka i može se koristiti samo kratko vrijeme.

Pulsni način rada može se podijeliti na normalni pulsni način rada, super pulsni način rada i super-intenzivni pulsni način rada. Ali njihove glavne razlike su samo razlike u intenzitetu. Korisnici mogu donijeti odluku na temelju karakteristika materijala i preciznosti strukture 

Ukratko, laser često radi u kontinuiranom načinu rada. No, kako bi se postigla optimizirana kvaliteta rezanja, za određene vrste materijala potrebno je prilagoditi brzinu pomaka, kao što su ubrzanje, brzina rezanja i kašnjenje pri tokarenju. Stoga, u kontinuiranom načinu rada, nije dovoljno samo smanjiti snagu. Snaga lasera mora se podesiti promjenom pulsa 

Postavljanje parametara laserskog rezanja

Prema različitim zahtjevima proizvoda, potrebno je kontinuirano prilagođavati parametre u različitim radnim uvjetima kako bi se postigli najbolji parametri. Nominalna točnost pozicioniranja laserskog rezanja može biti do 0,08 mm, a ponovljena točnost pozicioniranja može biti do 0,03 mm. Ali u stvarnoj situaciji, minimalna tolerancija je otprilike ±0,05 mm za otvor blende i ±0,2 mm za mjesto rupe.

Različiti materijali i različite debljine zahtijevaju različitu energiju taljenja. Stoga je potrebna izlazna snaga lasera različita. U proizvodnji, vlasnici tvornica moraju pronaći ravnotežu između brzine proizvodnje i kvalitete te odabrati odgovarajuću izlaznu snagu i brzinu rezanja. Stoga područje rezanja može imati odgovarajuću energiju i materijali se mogu vrlo učinkovito topiti. 

Učinkovitost laserske pretvorbe električne energije u lasersku energiju je oko 30%-35%. To znači da s ulaznom snagom od oko 4285W~5000W, izlazna snaga je samo oko 1500W. Stvarna ulazna potrošnja snage je daleko veća od nominalne izlazne snage. Osim toga, prema zakonu o očuvanju energije, ostala energija se pretvara u toplinu, pa je potrebno dodati industrijski hladnjak vode  

S&A je pouzdan proizvođač rashladnih uređaja s 19 godina iskustva u laserskoj industriji. Industrijski hladnjaci vode koje proizvodi prikladni su za hlađenje širokog spektra lasera. Vlaknasti laser, CO2 laser, UV laser, ultrabrzi laser, laserska dioda, YAG laser, da nabrojimo samo neke. Svi S&Hladnjaci su konstruirani s vremenski provjerenim komponentama kako bi se osigurao nesmetan rad, tako da korisnici mogu biti sigurni da ih koriste.