Waarom een ​​metalen lasersnijder gebruiken?

Dit werkt ook niet alleen op stalen platen, maar ook op aluminium platen, zacht staal, roestvrij staal, om er maar een paar te noemen. Het lasersnijproces is zeer nauwkeurig en levert een uitstekende snijkwaliteit. Er is een zeer kleine snijbreedte en een kleine door warmte aangetaste zone, en het maakt de sneden tot uiterst gecompliceerde geometrieën, vormen en kleine gaatjes.

Velen weten misschien niet dat het woord "LASER" het acroniem is voor lichtversterking door gestimuleerde emissie van straling. De echte vraag is hoe kan licht gewoon dwars door een stalen plaat snijden? In dit artikel zullen we deze en andere belangrijke vragen over metalen lasersnijders beantwoorden.

Een laserstraal is een lichtkolom met een zeer hoge intensiteit, golflengte of kleur. In een typische CO2-laser bevindt deze golflengte zich in het infrarode deel van het lichtspectrum en is daarom onzichtbaar voor het menselijk oog. De lichtstraal is erg smal en heeft een diameter van bijna 10 mm wanneer deze door het stralingspad van de machine gaat.

Dit gaat via de laserresonator die de straal maakt. Er zijn veel manieren om het in de veelheid van paden weer te geven door vele spiegels of straalbuigers. Dan is de laatste manier waarop het virtueel is gericht op het stalen werkstuk. Deze zeer intense laserstraal beweegt in een pad langs het mondstuk en richt zich vervolgens op de plaat. Door deze mondstukopening stroomt ook gecomprimeerd gas zoals zuurstof of stikstof.

De speciale lens voor laser

Voor het focusseren van de laserstraal kan een speciale lens of een gebogen spiegel worden gebruikt, dit gebeurt in de lasersnijkop. De straal moet precies worden gefocust, zodat de vorm van het brandpunt en de energiedichtheid op dat punt perfect rond en coherent zijn en gecentreerd in het mondstuk.

De warmtedichtheid op dat punt is intens wanneer je een grote straal op een enkel punt concentreert. Denk eraan om de zonnestralen op een blad te richten met een vergrootglas en hoe dit een brand kan veroorzaken. Denk er nu eens over na om 6 kW aan energie op één plek te concentreren en je kunt je voorstellen hoe warm die plek gaat worden.

Snelle verhitting, smelten en gedeeltelijke of volledige verdamping van het materiaal wordt veroorzaakt door een hoge vermogensdichtheid. De warmte van de laserstraal is voldoende om een ​​traditioneel "oxy-fuel" verbrandingsproces te starten tijdens het snijden van zacht staal, en het lasersnijgas is pure zuurstof, net als een auto-onafhankelijke toorts.

De laserstraal smelt het materiaal tijdens het snijden van roestvrij staal of aluminium, en stikstof blaast het gesmolten metaal onder hoge druk uit de opening.

De snijkop wordt in een CNC-lasersnijder over een metalen plaat in de vorm van het gewenste onderdeel geschoven, waardoor een onderdeel van de plaat wordt afgesneden. De capacitieve hoogteregeling zorgt voor een zeer nauwkeurige afstand tussen de punt van de spuitmond en de snijplaat.

Deze afstand is belangrijk omdat het bepaalt waar de focus zich bevindt ten opzichte van het plaatoppervlak. De kwaliteit van de snede kan worden beïnvloed door de focus net boven het oppervlak van de plaat, op het oppervlak of net onder het oppervlak te verhogen of te verlagen. Er zijn vele, vele andere parameters die ook van invloed zijn op de snijkwaliteit. Als alles echter goed wordt gecontroleerd, is lasersnijden een stabiel, betrouwbaar en uiterst nauwkeurig snijproces.

Staal snijden met zuurstof-, plasma- en lasersnijder

Er zijn veel manieren om plaatstaal te snijden die geschikt zijn voor automatisering. Niet alle methoden zijn echter geschikt voor dunnere platen, andere voor dikkere platen. Sommige zijn snel, sommige zijn traag. Sommige zijn goedkoop, andere zijn duur. Er zijn precieze manieren en er zijn een paar manieren die onnauwkeurig zijn.

Laten we nu de sterke en zwakke punten van elk proces vergelijken en vervolgens enkele criteria opsommen die kunnen worden gebruikt om te beslissen welk proces het beste is voor uw toepassing.

Zuurstof en zuurstof-brandstof

Snijden met een zuurstof- of vlamtoorts is verreweg het oudste snijproces dat op zacht staal kan worden gebruikt. Algemeen wordt aangenomen dat het een eenvoudige procedure is en dat de apparatuur en accessoires relatief goedkoop zijn. De autogeenbrander kan door een zeer dikke plaat heen snijden, die vooral wordt beperkt door de hoeveelheid toegevoerde zuurstof.

Het is niet ongebruikelijk om 36 en zelfs 48 inch staal te gebruiken bij het gebruik van een zuurstoftoorts. Als het echter gaat om het profileren van staalplaat, wordt het grootste deel van het werk gedaan op een plaat die 12 inch dik en dunner is. Een correct afgestelde autogeenbrander zorgt voor een glad, vierkant snijvlak. Er is weinig slak aan de onderkant en de voorverwarmingsvlam is slechts licht afgerond aan de bovenkant. Dit oppervlak is ideaal voor vele toepassingen zonder verdere behandeling.

Wat dacht je van wat nuttig plasmasnijden?

Plasma- of gassnijden is ideaal voor panelen met een dikte van meer dan 1 inch, maar kan met enige moeite tot ongeveer 1/4 inch dik worden gebruikt. Dit is een relatief langzaam proces dat ongeveer 20 inch per minuut kost op materiaal van 1 inch. Een ander voordeel van zuurstofsnijden is dat je gemakkelijk met meerdere toortsen tegelijk kunt snijden, wat je productiviteit verhoogt.

Plasmasnijden is een prachtig proces voor het snijden van zacht staalplaat dat veel hogere snelheden biedt dan zuurstofsnijden, maar een bepaalde randkwaliteit vereist. Plasma is hier moeilijk. Randkwaliteit heeft een goed punt, meestal tussen ongeveer 1/4 "en 1.5", afhankelijk van de snijstroom.

De algemene haaksheid van de randen begint te verslechteren naarmate de plaat erg dun of erg dik wordt, hoewel de gladheid van de randen en de slakprestaties nog steeds behoorlijk goed kunnen zijn.

Plasma-apparatuur kan duur zijn in vergelijking met een autogeen-toorts, omdat een compleet systeem een ​​voeding, een waterkoeler (in systemen boven ongeveer 100 A), een gasregelaar, toortskabels, gecombineerde slangen en kabels en de toorts zelf vereist.

De verhoogde productiviteit van plasma in vergelijking met zuurstofbrandstof zal zich echter snel terugbetalen in systeemkosten. U kunt plasma snijden met meerdere toortsen tegelijk, maar dit gaat meestal gepaard met extra kosten die beperkt zijn tot twee toortsen. Sommige klanten kiezen er echter voor om tot drie of vier plasmasystemen op één machine te hebben.

Dit zijn echter meestal high-end fabrikanten die grote hoeveelheden van dezelfde onderdelen snijden om de productielijn van stroom te voorzien.

Lasersnijden is het beste!

Het lasersnijproces is geschikt voor het snijden van zacht staal tot 1,25 inch dik. Met uitzondering van de 1-inch barrière, moet alles in orde zijn om betrouwbaar te kunnen functioneren, inclusief het materiaal (laserstraal), gaszuiverheid, mondstukconditie en straalkwaliteit.

De laser is geen erg snel proces, omdat zacht staal in feite gewoon een verbrandingsproces is dat de extreme hitte van een gefocusseerde laserstraal gebruikt in plaats van een voorverwarmde vlam. Daarom wordt de snelheid beperkt door de snelheid van de chemische reactie tussen ijzer en zuurstof. De laser is echter een zeer nauwkeurig proces.

Creëert een zeer smalle snijbreedte en kan daardoor zeer precieze contouren en exacte kleine gaatjes snijden. De kwaliteit van de randen is meestal zeer, zeer goed, met zeer weinig tand- en laglijnen, zeer vierkante randen en weinig of geen schurft.

Een ander groot voordeel van het laserproces is de betrouwbaarheid. De levensduur van de verbruiksartikelen is erg lang en de automatisering van de machine is erg goed, zodat veel lasersnijbewerkingen kunnen worden uitgevoerd "met de lichten uit". Stel je voor dat je een enorm stuk staalplaat van 250 bij 1000 mm met een dikte van 1/2 inch op de tafel laadt, op de startknop drukt en dan naar huis rijdt voor de avond. Als je 's ochtends terugkomt, kun je honderden stukjes snijden en klaar zijn om te lossen.

Vanwege de complexiteit van de straalafgifte zijn CO2-lasers niet geschikt om met meerdere koppen op dezelfde machine te snijden. Met fiberlasers is het echter mogelijk om met meerdere koppen te snijden.