Základné znalosti o technológii laserového rezania

Princíp fungovania laserového rezania

Laserové rezanie je vybavené laserovým generátorom, ktorý vyžaruje vysokoenergetický laserový lúč. Laserový lúč potom šošovka zaostrí a vytvorí veľmi malú svetelnú škvrnu s vysokou energiou. Zaostrením svetelného bodu na vhodné miesta materiály absorbujú energiu z laserového svetla a potom sa odparia, roztavia, ablujú alebo dosiahnu bod vznietenia. Potom vysokotlakový pomocný vzduch (CO2, kyslík, dusík) odfúkne zvyšky odpadu. Laserová hlava je poháňaná servomotorom, ktorý je riadený programom a pohybuje sa po vopred určenej trase na materiáloch, aby vyrezala obrobky rôznych tvarov. 

Kategórie laserových generátorov (laserových zdrojov)

Svetlo možno rozdeliť na červené svetlo, oranžové svetlo, žlté svetlo, zelené svetlo atď. Môže byť absorbovaný alebo odrážaný predmetmi. Laserové svetlo je tiež svetlo. A laserové svetlo s rôznou vlnovou dĺžkou má rôzne vlastnosti. Ziskové médium laserového generátora, ktoré premieňa elektrinu na laser, určuje vlnovú dĺžku, výstupný výkon a použitie laseru. A ziskové médium môže byť v plynnom, kvapalnom a pevnom skupenstve 

1. Najtypickejším plynným laserom je CO2 laser;

2. Najtypickejšími lasermi v pevnej fáze sú vláknový laser, YAG laser, laserová dióda a rubínový laser;

3. Kvapalný laser používa ako pracovné médium na generovanie laserového svetla niektoré kvapaliny, ako napríklad organické rozpúšťadlo. 

Rôzne materiály absorbujú laserové svetlo s rôznymi vlnovými dĺžkami. Preto je potrebné starostlivo vyberať laserový generátor. V automobilovom priemysle je najbežnejšie používaným laserom vláknový laser 

Pracovné režimy laserového zdroja

Laserový zdroj má často 3 pracovné režimy: kontinuálny režim, modulačný režim a pulzný režim. 

V kontinuálnom režime je výstupný výkon laseru konštantný. Vďaka tomu je teplo vstupujúce do materiálov relatívne rovnomerné, takže je vhodné na rýchle rezanie. To môže nielen zlepšiť pracovnú účinnosť, ale aj zhoršiť vplyv zóny ovplyvňujúcej teplo. 

V modulačnom režime sa výstupný výkon laseru rovná funkcii rýchlosti rezania. Dokáže udržiavať teplo vstupujúce do materiálov na relatívne nízkej úrovni obmedzením výkonu v každom bode, aby sa predišlo nerovnomernému rezu. Keďže jeho ovládanie je trochu komplikované, pracovná účinnosť nie je vysoká a možno ho použiť iba krátkodobo.

Pulzný režim možno rozdeliť na normálny pulzný režim, super pulzný režim a superintenzívny pulzný režim. Ich hlavné rozdiely sú však len v rozdieloch v intenzite. Používatelia sa môžu rozhodnúť na základe vlastností materiálov a presnosti konštrukcie. 

Stručne povedané, laser často pracuje v nepretržitom režime. Aby sa však dosiahla optimalizovaná kvalita rezania, je pri určitých druhoch materiálov potrebné upraviť rýchlosť posuvu, ako napríklad zvýšenie rýchlosti, rýchlosť rezu a oneskorenie pri sústružení. Preto v nepretržitom režime nestačí len znížiť výkon. Výkon laseru sa musí upraviť zmenou impulzu 

Nastavenie parametrov laserového rezania

Podľa rôznych požiadaviek na produkt je potrebné neustále upravovať parametre za rôznych pracovných podmienok, aby sa dosiahli najlepšie parametre. Nominálna presnosť polohovania pri laserovom rezaní môže byť až 0,08 mm a opakovaná presnosť polohovania až 0,03 mm. Ale v skutočnej situácii je minimálna tolerancia takáto ±0,05 mm pre clonu a ±0,2 mm pre miesto otvoru.

Rôzne materiály a rôzne hrúbky vyžadujú rôznu energiu tavenia. Preto je požadovaný výstupný výkon laseru odlišný. Vo výrobe musia majitelia tovární nájsť rovnováhu medzi rýchlosťou výroby a kvalitou a zvoliť vhodný výstupný výkon a rýchlosť rezania. Preto môže mať oblasť rezania vhodnú energiu a materiály sa dajú veľmi efektívne taviť. 

Účinnosť, s akou laser premieňa elektrinu na laserovú energiu, je okolo 30 % – 35 %. To znamená, že pri vstupnom výkone okolo 4285 W až 5000 W je výstupný výkon iba okolo 1500 W. Skutočná vstupná spotreba energie je oveľa väčšia ako nominálny výstupný výkon. Okrem toho, podľa zákona zachovania energie sa iná energia premieňa na teplo, takže je potrebné pridať priemyselný chladič vody  

S&A je spoľahlivý výrobca chladiacich jednotiek s 19-ročnými skúsenosťami v laserovom priemysle. Priemyselné vodné chladiče, ktoré vyrába, sú vhodné na chladenie širokej škály laserov. Vláknový laser, CO2 laser, UV laser, ultrarýchly laser, laserová dióda, YAG laser, aby sme vymenovali aspoň niektoré. Všetky S&Chladiče sú skonštruované s overenými komponentmi, aby sa zabezpečila bezproblémová prevádzka, takže si používatelia môžu byť istí ich používaním.