Gambaran keseluruhan mesin laser untuk memotong logam dan pemilihannya

Peralatan laser untuk pemotongan logam digunakan dalam pelbagai jenis industri: kejuruteraan mekanikal, metalurgi dan pembuatan perabot. Populariti ini disebabkan oleh fakta bahawa ia membolehkan anda membuat bahagian bentuk yang kompleks dengan tahap ketepatan yang lebih tinggi. Peralatan sedemikian akan dibincangkan dalam artikel kami.

Pemotong laser logam mempunyai tiga fungsi utama:

• ukiran: melukis gambar, teks dan juga gambar pada permukaan logam;
• pemotongan laser;
• pemotongan lengkung.

Dalam semua kes, templat dibentuk mengikut mana modul kawalan berangka menetapkan parameter pemotongan. Hasilnya adalah produk yang sangat tepat.

Reka bentuk mana-mana pemotong laser termasuk beberapa blok:

• pemancar - bertanggungjawab untuk menjana aliran foton atau nadi laser tertumpu sempit;
• unit pergerakan gas - direka untuk meniup logam panas keluar dari kawasan kerja dan menyejukkan radiator;
• pemacu - digunakan untuk menggerakkan pemancar di sepanjang permukaan untuk dirawat;
• meja pemotongan kerja - di atasnya bahan kerja diletakkan, manakala meja boleh diganti;
• Modul CNC / ACS.

Prinsip operasi mesin sedemikian adalah berdasarkan penjanaan rasuk sempit oleh tiub laser yang melakukan pemprosesan logam. Hasil daripada sentuhan rasuk dengan permukaan bahan yang sedang diproses, kesan suhu tinggi berlaku, dan ia membolehkan ukiran atau memotong logam. Dalam kes ini, aliran campuran gas meniup lapisan bahan cair, yang memastikan pemotongan berkualiti tinggi. Mesin ini boleh digunakan untuk bekerja dengan semua jenis keluli lembaran, serta logam bukan ferus dan aloinya.

Intipati kerja mana-mana pemotong laser terdiri daripada memfokuskan rasuk yang diarahkan sempit, akibatnya tenaga tertumpu pada permukaan bahan yang diproses. Diameter rasuk sedemikian tidak melebihi persepuluh milimeter, yang memastikan ketebalan pemotongan minimum. Perjalanan lebur dan transformasi struktur logam seterusnya berlaku akibat membawa ciri kuasa pancaran laser kepada parameter tertentu. Bergantung pada mekanisme operasi, terdapat empat jenis utama mesin tersebut.

Pemotongan laser logam boleh dilakukan dalam persekitaran oksigen atau nitrogen, pilihan bergantung pada ciri-ciri logam yang akan diproses. Oleh itu, akibat pendedahan oksigen, tindak balas eksotermik dicetuskan, tenaga haba yang memungkinkan untuk memotong kepingan keluli aloi rendah dan karbon yang agak tebal.

Ia tidak disyorkan untuk memotong permukaan tergalvani atau tergalvani dalam oksigen. Dalam kes ini, potongan tidak sekata, di samping itu, risiko pembentukan kotoran meningkat. Apabila memotong keluli tahan karat atau aloi tinggi, adalah tidak diingini untuk membenarkan pengoksidaan titik potong. Itulah sebabnya, apabila bekerja dengan logam sedemikian, gas lengai, selalunya nitrogen, diperlukan.

Mana-mana medium gas boleh digunakan untuk memotong aluminium. Tetapi untuk bekerja dengan aloi titanium, tidak satu pun atau yang lain boleh digunakan, kerana kedua-dua gas mula diserap oleh permukaan logam dan membentuk lapisan rapuh. Untuk bahan ini, keutamaan harus diberikan kepada peranti laser yang beroperasi dalam helium atau argon yang sangat tulen.

Secara umum, mana-mana pemotong laser gas memberikan gelombang sinaran maksimum, jadi ia adalah dalam permintaan apabila memproses kepingan logam dengan ketebalan maksimum.

Kecekapan tinggi dan produktiviti peralatan disediakan oleh peranti laser gentian optik, ia sering dilaksanakan dalam bentuk mesin mini. Mereka mempunyai kelebihan berikut.

• Kualiti pancaran tinggi. Garis pemotongan lebih nipis dan tempatnya lebih kecil, yang secara amnya meningkatkan kecekapan kerja.
• Kelajuan pemotongan tinggi. Berbanding dengan gas, ia adalah dua kali lebih banyak.
• Ketahanan. Penggunaan laser gentian optik profesional memastikan prestasi yang stabil sehingga 100 ribu jam operasi peralatan.
• Peningkatan kecekapan. Kecekapan penukaran fotoelektrik dalam pemotongan gentian optik sepadan dengan 30%, iaitu 2-3 kali lebih banyak daripada pemotongan laser dalam persekitaran gas.
• Kos penggunaan yang rendah. Penggunaan kuasa pemasangan gentian optik tidak melebihi 30% pemotongan laser dalam suasana gas.
• Kos penyelenggaraan minimum. Ketiadaan keperluan untuk kanta reflektif menjimatkan banyak wang untuk penyelenggaraan mesin.
• Pengendalian peralatan sedemikian tidak begitu sukar. Oleh kerana penghantaran gentian optik, tidak perlu melaraskan parameter laluan optik.

Elemen kerja utama pemotong laser diod ialah pemancar dalam bentuk kristal semikonduktor yang terbentuk sebagai resonator optik. Sebagai tambahan kepada diod, laser sedemikian termasuk peranti khusus untuk menjana kuasa dari rangkaian arus ulang-alik. Ini membolehkan anda mengubah parameter sinaran keluaran.

Walau bagaimanapun, laser jenis diod adalah jauh lebih rendah daripada gas dan gentian optik dari segi parameter koheren. Pemfokusan memberikan perbezaan yang besar, jadi mustahil untuk menumpukan tenaga dalam jumlah maksimum. Satu-satunya kelebihan peralatan tersebut ialah ia agak murah berbanding dengan semua model lain.

Prinsip operasi laser keadaan pepejal adalah serupa dengan gas. Tetapi ia juga mempunyai ciri tersendiri. Berbeza dengan medium gas, medium aktif bentuk pepejal digunakan di sini. Sebagai peraturan, ini adalah kristal dan pelbagai gelas yang diaktifkan apabila bersentuhan dengan unsur nadir bumi. Laser sedemikian dicirikan oleh peningkatan kecekapan, manakala beberapa model bersaiz agak padat. Obor ini menghasilkan rasuk dengan panjang gelombang yang boleh mengendalikan pelbagai jenis logam dan ketebalan.

Hari ini di pasaran terdapat pemotong laser untuk logam dari pelbagai pengeluar. Di antara syarikat asing di pasaran domestik, produk kilang yang terletak di negara-negara Eropah, Amerika Syarikat, serta di Jepun dan Taiwan sangat popular:

• Trumpf (Jerman);
• Schuler (Jerman);
• Trotec (Austria);
• Farley Laserlab (Australia);
• GCC (Taiwan).

Di samping itu, produk buatan China menduduki bahagian pasaran yang besar. Pendapat mengenainya adalah samar-samar, ramai yang meragui kualitinya.Walau bagaimanapun, beberapa jenama dengan kemudahan pengeluaran di China beroperasi menggunakan teknologi Switzerland dan di bawah kawalan ketat daripada pelanggan. Mereka menghasilkan mesin pemotong laser dengan ciri teknikal dan operasi yang sangat tinggi. Syarikat-syarikat ini termasuk:

• Arnab;
• wattsan;
• Bodor.

Di Rusia, pemotong laser dihasilkan oleh perusahaan industri Semiconductor Devices, LOMO, Plasma dan Inversion. Setiap daripada mereka menawarkan jenis sistem laser tertentu. Tidak ada perusahaan di negara kita yang terlibat dalam pengeluaran semua jenis mesin laser pada masa yang sama.

Apabila memilih pemotong laser untuk logam, anda harus memberi perhatian kepada ciri-ciri berikut.

• Pelbagai bahan. Pertama sekali, adalah perlu untuk mengambil kira spesifik perusahaan. Adalah penting untuk menjelaskan bahagian yang akan dipotong dibuat dan ketebalannya. Faktor-faktor ini harus dibandingkan dengan data teknikal mesin, saiz kawasan kerja dan parameter operasi peralatan.
• Kuasa. Kuasa purata semua mesin laser hari ini berkisar antara 500 hingga 6000 watt. Jika anda bercadang untuk memotong kepingan logam kurang daripada 6mm tebal, pemotong laser 500-700W sudah memadai. Untuk bekerja dengan bahan yang lebih tebal, anda perlu memilih mesin dengan kuasa maksimum.
• Talian. Apabila ia datang kepada mesin gentian optik, anda perlu memberi perhatian kepada bahan habis pakai: servomotors, guides, cutting heads, chimeras dan lain-lain. Kualiti dan kefungsian komponen ini mempengaruhi ketepatan dan kelajuan pemotongan laser. Sesetengah pengeluar yang tidak bertanggungjawab melengkapkan peralatan bukan dengan komponen asal, tetapi dengan rakan sejawatannya untuk mengurangkan kos. Ini boleh mengelirukan pembeli. Oleh itu, maklumat tentang asal usul bahan habis guna mesti dijelaskan terlebih dahulu.
• Kualiti peralatan. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, terdapat kecenderungan untuk mengurangkan kitaran pengeluaran di kebanyakan perusahaan. Banyak firma, terutamanya yang baru memasuki pasaran, tidak memberi perhatian yang mencukupi untuk menguji pemotong laser mereka sebelum penghantaran kepada pelanggan dan tidak melaksanakan kawalan kualiti peralatan. Oleh itu, apabila memilih mesin, adalah sangat penting untuk memberi perhatian kepada ketersediaan perkhidmatan ujian dan penyediaan pra-jualan di pengilang.
• Penyelenggaraan perkhidmatan. Apabila memilih peralatan, adalah lebih baik untuk memberi keutamaan kepada mesin pengeluar tersebut yang perkhidmatan perkhidmatannya diwakili di kawasan penggunaan. Jika tidak, sebarang kelemahan semasa operasi akan membawa kepada pembaikan jangka panjang dan, dengan itu, masa henti pengeluaran.

Mesin pemotong laser logam adalah serba boleh. Selain itu, ini terpakai kepada kedua-dua bahan yang digunakan dan keluasan kemungkinan pengeluaran. Khususnya, ia boleh digunakan untuk memotong dan mengukir logam.

Penggunaan peralatan laser yang paling biasa ialah pemotongan bahan. Alat mesin di mana alat pemotong utama adalah laser tersebar luas dalam kerja logam. Mereka membenarkan anda membuat:

• elemen individu struktur pengiklanan dalaman dan luaran;
• pembina logam dan teka-teki;
• barang hiasan;
• bahagian untuk pemodelan kereta dan pesawat;
• cenderahati.

Ukiran laser produk logam boleh mengubah perkara paling mudah menjadi hadiah yang tidak ternilai. Ukiran yang paling jelas diperoleh menggunakan pancaran laser. Imej yang digunakan dalam teknik ini mempunyai jangka hayat yang tidak terhad, mereka tidak takut lelasan, kesan larutan asid-alkali, air, sinaran ultraungu dan suhu yang melampau.

Dengan bantuan laser yang dikawal komputer, anda boleh mendapatkan imej dengan perincian maksimum. Selalunya, corak rumit dicipta pada permukaan logam dan juga menghasilkan semula gambar.

Dengan pancaran laser, bukan sahaja permukaan rata tetapi juga cembung boleh diukir. Dalam kes ini, mekanisme penetapan bahan kerja khusus disambungkan ke enjin mesin. Putaran motor dipindahkan ke bahan kerja, ia mula bergerak pada kelajuan tertentu dan pancaran laser menggunakan imej dari semua sisi.