Лазерная резка произвела революцию в способах формирования и преобразования материалов в современном быстро меняющемся мире. Этот сложный процесс зависит от множества параметров, которые определяют его результативность и эффективность.
В этой статье мы рассмотрим все параметры, влияющие на лазерную резку, чтобы помочь вам понять их влияние и управлять ими для достижения оптимальных результатов. От удельной мощности и скорости резки до свойств материала и давления газа — эти элементы могут значительно изменить качество конечного продукта.
Наша цель — демистифицировать эти факторы, предложив исчерпывающее руководство по освоению процесса лазерной резки.
Что такое лазерная резка?
Лазерная резка использует мощный лазер для резки различных материалов. Лазерный луч движется по материалу, заставляя его плавиться и испаряться. Затем вспомогательный газ под давлением удаляет отрезанную часть, обеспечивая точный и высококачественный разрез.
Для обеспечения точности компьютеризированное числовое управление контролирует процесс лазерной резки (ЧПУ), который перемещает сфокусированную лазерную головку по желаемому пути. Этот путь часто определяется файлом САПР или векторным файлом, созданным с помощью программного обеспечения для лазерной резки.
Универсальность лазерной резки позволяет применять ее для широкого спектра материалов, включая металл, пластик, дерево, стекло и даже ткань.
На рынке доступны различные типы станков для лазерной резки, такие как CO2-лазеры, волоконные лазеры, неодимовые (Nd) лазеры и неодимовые лазеры на иттрий-алюминиевом гранате (Nd: YAG); каждый специально разработан для различных материалов и конкретных приложений.
Каковы параметры лазерной резки?
Поскольку лазерная резка является высокоточным методом, она зависит от множества параметров. Каждый параметр напрямую влияет на качество и общую эффективность процесса.
Давайте рассмотрим их более подробно:
Мощность лазера
Выходная мощность лазера - это выходная мощность лазерного резака. Обычно более высокая мощность позволяет резать более толстые материалы и работать быстрее. Однако слишком большая мощность может повредить материал.
Мощность, как упоминалось ранее, зависит от материала и толщины. Например, выходной мощности в 1 кВт будет достаточно для резки нержавеющей стали толщиной 5 мм. Однако для листа из той же стали толщиной 12 мм потребуется мощность лазера 3 кВт.
Диаметр луча
Это размер лазерного луча, также называемый размером пятна. Меньший диаметр луча приводит к более сфокусированному лучу, что позволяет выполнять более точные разрезы.
Скорость резания
Это скорость, с которой лазерная головка перемещается по материалу. Более высокая скорость приводит к более быстрой работе, но может повлиять на качество резки, особенно при работе с более толстым материалом.
Тип и размер сопла
В основном лазерные резаки бывают однослойными или двухслойными. Однако также доступны некоторые индивидуальные короткие насадки. Однослойные сопла не имеют внутреннего сердечника и обычно используются для резки нержавеющей стали, латуни и алюминия с использованием азота в качестве вспомогательного газа. Напротив, двухслойные сопла имеют внутренний сердечник и используются для резки углеродистой стали кислородом.
Вспомогательный газ и его давление газа
Вспомогательный газ, часто называемый «режущим газом», помогает вытеснить расплавленный материал, охладить рез и предотвратить окисление.
Вспомогательный газ, чистота и давление могут влиять на качество резки. Сжатый воздух, азот и кислород входят в число газов, которые обычно используются при лазерной резке.
Волновой режим
Лазерная машина Macher излучает лазер двумя способами: в режиме непрерывной волны и в режиме импульсной обработки. В первом случае станок для лазерной резки излучает лазер непрерывно, как поток воды.
В то время как во втором случае генерируются лазерные импульсы. Лазерные станки непрерывного действия лучше всего подходят для резки прямых линий, а импульсные лазеры отлично подходят для создания отверстий.
Положение лазерного фокуса
Это точка, где лазерный луч наиболее сфокусирован. Выравнивание и размещение этой точки на поверхности материала имеют решающее значение для эффективной резки.
Расстояние отступа
Расстояние между соплом и материалом является зазором. Это напрямую влияет на точность реза.
Ширина пропила
Керф относится к ширине материала, удаляемого лазерной резкой. Знание ширины пропила необходимо для точной резки, особенно при работе со сложными рисунками.
Тип материала
Различные материалы по-разному реагируют на лазерную резку, при этом для определенных материалов требуются определенные типы лазеров, уровни мощности или вспомогательные газы.
Толщина
Толщина материала влияет на требуемую мощность лазера и скорость резки. Более толстые материалы обычно требуют более низкой скорости резки и более высокой мощности лазера.
Почему важны параметры лазерной резки?
Параметры лазерной резки являются неотъемлемой частью успеха процесса, поскольку они определяют общее качество, скорость и эффективность резки.
Управляя этими параметрами, операторы станков для лазерной резки могут точно настроить процедуру для обработки конкретных материалов и толщин, чтобы обеспечить точные и высококачественные результаты.
Кроме того, понимание этих параметров необходимо для избежания распространенных ошибок, обеспечения долговечности оборудования и обеспечения безопасности во время эксплуатации.
Как параметры лазера влияют на качество лазерной резки？
Избранный из параметры лазерной резки непосредственно влияет на качество лазерной резки. Вот как каждый параметр влияет на качество лазерной резки:
Мощность: Меньшая мощность не сможет прорезать листы. Для сравнения, слишком мощный лазер повредит поверхность материала. В любом случае вы получите некачественный рез и плохое качество поверхности.
Скорость резания: Как правило, более высокие скорости резания, как правило, приводят к улучшению качества резки. Однако важно сбалансировать скорость резки и мощность лазера. Материал может не полностью прорезаться, если скорость слишком высока по отношению к мощности. И наоборот, чрезмерное накопление тепла может произойти, если скорость слишком низкая, что приведет к повреждению материала.
Вспомогательный газ: Поскольку вспомогательные газы предотвращают окисление и ответственны за выкрашивание удаляемой детали, выбор правильного газа и оптимального давления имеет решающее значение для получения желаемого качества резки. Кроме того, чистота газа также влияет на качество резки. Вспомогательные газы, как правило, должны иметь чистоту >95% для получения качественной резки.
Как выбрать параметры лазера для разных материалов?
Выбор соответствующих значений параметров зависит от характера работы и типа материала. Для некоторых материалов требуется более высокая мощность и низкая скорость резки, в то время как для других может потребоваться меньшая мощность.
Металл
Для обработки металлов обычно требуются мощные лазеры (свыше 1 кВт), такие как волоконные лазеры или CO2-лазеры, а также более медленные скорости резки из-за их высокой теплопроводности и отражательной способности. Обычно используется вспомогательный газ, такой как кислород или азот.
При резке углеродистой стали кислород предпочтительнее, поскольку он запускает экзотермическую реакцию, которая способствует процессу. Однако азот используется для «чистой» резки нержавеющей стали и алюминия, где окисление нежелательно.
пластики
Пластмассовые материалы можно резать при более низких настройках мощности (25-100 Вт) по сравнению с металлами на более высоких скоростях. Однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать перегрева, который может расплавить пластик и привести к ухудшению качества кромки.
Дерево
Дерево можно резать так же, как пластик, при более низких настройках мощности и более высоких скоростях. Однако разные типы древесины могут по-разному реагировать на лазер, и лазер может вызвать обугливание или горение древесины, что может быть нежелательно в зависимости от вашего применения.
Как оптимизировать параметры лазера для наилучшего качества резки?
Оптимизация параметров лазерной резки требует сочетания знаний, опыта, а иногда и проб и ошибок. Тем не менее, при точной настройке станка для лазерной резки учитывайте следующие рекомендации:
Поймите свой материал
Разные материалы по-разному реагируют на лазерную резку. Например, металлы требуют мощных лазеров, а пластик и дерево можно резать маломощными лазерами. Точно так же для некоторых материалов могут потребоваться специальные типы вспомогательных газов.
Всегда начинайте с понимания свойств и требований материала, с которым вы работаете.
Выберите правильный станок для лазерной резки
Выбор лазерного станка должен основываться на вашем приложении. Например, если вы планируете резать тонкие листы металла или пластмассы, станки для лазерной резки CO2 идеально подходят. Однако станки с волоконным лазером лучше подходят для резки отражающих и толстых пластин.
Убедитесь, что выбранная вами машина справится с материалами и уменьшит сложность, с которой вы работаете.
Найдите правильное сочетание мощности и скорости
Как правило, более толстые материалы требуют большей мощности и меньшей скорости резки, в то время как более тонкие материалы можно резать с меньшей мощностью и более высокими скоростями. Но помните, что слишком высокая мощность может вызвать искажение материала, а слишком низкая мощность может не прорезать материал. Вам часто придется экспериментировать, чтобы найти оптимальный баланс.
Выберите подходящий вспомогательный газ
Вспомогательные газы могут существенно повлиять на качество резки. Кислород, азот и сжатый воздух являются наиболее часто используемыми вспомогательными газами. Обычно азот является самым безопасным выбором.
Сосредоточьтесь на лазерном луче
Точка фокусировки лазерного луча влияет на качество реза. Если фокус слишком высокий или слишком низкий, рез может быть некачественным или лазер может вообще не прорезать материал. Отрегулируйте точку фокусировки лазерного луча, пока не получите чистый и точный разрез.
Протестируйте и отрегулируйте:
Всегда начинайте с нескольких пробных разрезов, а затем корректируйте параметры в зависимости от результатов. Часто это лучший способ найти оптимальные настройки для конкретной машины, материала и области применения.
Распространенные заблуждения о параметрах лазера
Неправильное понимание параметров лазера может привести к неоптимальным результатам или даже к повреждению лазерного резака. Вот несколько заблуждений, о которых вы должны знать:
Мощность равна качеству
Многие люди считают, что более высокая мощность при лазерной резке всегда означает более высокое качество резки. Хотя мощный лазер необходим для резки более толстых или плотных материалов, не всегда большая мощность приводит к лучшим результатам.
Использование чрезмерной мощности может фактически повредить материал. Это также может отрицательно повлиять на точность резки и потенциально повредить саму машину.
Универсальные параметры
Другим распространенным заблуждением является предположение, что одни и те же параметры лазерной резки могут применяться ко всем материалам.
Каждый материал обладает уникальными свойствами, которые по-разному реагируют на лазерную резку. Необходимо учитывать такие факторы, как толщина, плотность и термочувствительность.
Более высокая скорость резки всегда лучше
Хотя более высокая скорость резки может повысить производительность, она также может привести к неполному резу или ухудшению качества кромки, если скорость слишком высока для мощности лазера или разрезаемого материала.
Заключение
Понимание ключевых переменных, связанных с лазерной резкой, и их влияние на процедуру необходимо для получения точных и высококачественных результатов. Важно развеять распространенные заблуждения, такие как убеждение, что более высокая мощность всегда приводит к лучшему резу или что одни и те же параметры применимы ко всем материалам.
Каждый материал требует уникальных настроек для достижения оптимальных результатов, а чрезмерная мощность часто может принести больше вреда, чем пользы.
Понимая эти факторы и соответствующим образом корректируя их, операторы могут повысить эффективность и улучшить качество резки.
Помните, что со знаниями приходит сила, и в сфере лазерной резки эта сила достигается за счет тщательной настройки параметров для каждой уникальной задачи.
Откройте для себя идеальное решение для вашего бизнеса с Baison
В сложной области лазерной резки поиск идеального партнера, который понимает ваши уникальные потребности, может иметь решающее значение. Мы в Baison Laser стремимся помочь вам найти идеальное решение для вашего бизнеса по лазерной резке.
Чтобы понять, как Baison может помочь поднять ваш бизнес, мы рекомендуем вам связаться с нашей командой экспертов и обсудить ваши бизнес-требования. Мы предлагаем Бесплатная пробная проверка, чтобы вы могли воочию убедиться в нашей качественной работе, прежде чем брать на себя обязательства.
Хотите получить больше информации о Baison? Нажмите кнопку ниже!
