Lasertechnologie begrijpen: een uitgebreide gids voor snijden en graveren

Lasersnijden is een relatief nieuwe vorm van bladmetaalvormsnijden. Zonder een traditioneel "gereedschap" kunnen de sneden erg klein en precies zijn. Dit proces stelt ook onderdeelgravering of etsen toe met lagere-laservermogensinstellingen. Ontwikkeld in de jaren 70 voor industriële toepassingen, werd LASER, of Light Amplification Stimulated by Emitted Radiation, een standaard voor precisiefabricagewerkplaatsen aan het einde van de jaren 90.

Hoe lasersnijmachines werken

De laser als warmtebron en met een beschermingsgas (meestal stikstof) brandt of smelt een lasermachine letterlijk zijn weg door materialen zo dik als 1-1/4" staal. Lasersnijden kan gebruikt worden voor puur vormsnijden van platte vellen materialen of in een driedimensionale configuratie die gebruikt kan worden voor het snijden van voorgevormde stukken.

Omdat de laser een warmtebron is, mag dit proces niet als optimaal beschouwd worden voor warmtegevoelige toepassingen of producten die gevaarlijke rookgassen kunnen veroorzaken wanneer ze door de laser gesneden worden. Omdat de laser een lichtbron is, zijn hoog reflecterende materialen zoals koper en geelbrons doorgaans ongewenst om op deze manier te bewerken (CO₂ lasers vooral). Aluminium is ook beperkt in snijcapaciteit door zijn reflectiviteit en zijn uitstekende eigenschappen voor het absorberen van de hitte die we gebruiken om het te snijden. Dus, de snijcapaciteit van een laser voor aluminium is typisch beperkt tot ongeveer een derde van de capaciteit van de machine voor het snijden van zachte staal, en ongeveer de helft van de algehele staalsnijcapaciteit voor roestvrij staal.

Lasermachines zijn vandaag de dag beschikbaar in verschillende tafelformaten van 4' x 4' tot gerelde portaalmachines van 20' breed bij 60' lang (of groter). De meest voorkomende tafelformaten in de hedendaagse werkplaatsen zijn 4' x 8', 5' x 10' of 6' x 12' en zijn beschikbaar als standalone systemen, of ze kunnen deel uitmaken van volledig geautomatiseerde productiecellen. Lasers zijn ook beschikbaar in een reeks verschillende vermogens (ook wel Kilowatts of KWs genoemd). Snijcapaciteit en snelheden worden typisch verhoogd door het gebruik van hogere vermogens. Echter, het gebruik van hogere vermogens verhoogt ook zowel de investeringskosten van de machine als haar uurlijkse operationele kosten. Vandaag de dag zijn machines beschikbaar in vermogensbereiken van 1.500 Watt (1,5 kW) tot 12.000 Watt (12,0 kW).

Lasermachines zijn beschikbaar in twee basismachine-ontwerptypen genaamd hybride of vliegende optica:

1. Hybride — De term "hybride" wordt gebruikt wanneer een lasermachine het materiaal of de tafel in één richting beweegt en de laserfocuseerlens in de andere. Dit ontwerptype gebruikt minder bewegende delen voor het bundelafgifte-systeem – wat typisch minder onderhoud vereist terwijl het meer (en meer consistente) snijvermogen bij de lasersnijkop levert omdat er minder spiegels en focuslensen nodig zijn.
2. Vliegende optica (Flying Optics) — De term "vliegende optica" wordt gebruikt om machines te beschrijven die het materiaal op het bed van de laser niet bewegen. In plaats daarvan "vliegt" de laser letterlijk over het materiaal. Dit ontwerp biedt de hoogste rapietarieven, versnelling, en mogelijke snijsnelheden terwijl het van een iets complexer ontwerp is.

Typen lasers

Er zijn twee hoofdtypen lasers die gebruikt worden in de metaalsnijmachines die we op de markt zien vandaag:

CO₂

CO₂ laserenergiebronnen, resonators genoemd, genereren de energie door een lichtbron af te laten kaatsen op individuele spiegels en de lichtdeeltjes, of ionen, te exciteren met een radiofrequentiegolf of een andere methode om de ionen te laten botsen en splitsen – wat ze versterkt. De resonator is afgedicht en onder druk gezet met gassen die met extreme hoge snelheden door een turbo door de laserresonator zelf worden geduwd. De laser wordt dan toegestaan de resonator te verlaten via een kleine opening en vervolgens door een zorgvuldig georchestreerd schoon-gas-gesuiverd afgifte-systeem dat de bundel op de vlucht meerdere keren focust en reflecteert tot aan de snijkop. Sommige nieuwere systemen hebben het bundelafgifte-systeem vervangen door een glasvezel-afgifte-systeem.

Directe diode (Vezel/Fiber)

Directe diodelasers gebruiken laserdioden om direct versterkt licht uit te sturen naar een optische vezelkabel die dat licht naar de snijkop levert. Dit systeem heeft geen bewegende delen en vereist zeer weinig onderhoud, wat het een voorkeursoptie maakt voor veel nieuwe systemen.

De term "vezeloptica" verwijst alleen naar de methode van bundelafgifte en niet naar de manier waarop de bundel gegenereerd wordt. Vezeloptische bundelafgifte is een simpelere, goedkopere methode die de precieze spiegels, lenzen, en gassen van de oudere CO₂ typelasers elimineert. Vezeloptica is de nieuwste technologie in metaalsnijlasersystemen.

• Verwerkbare materialen: Staal, Aluminium, Roestvrije Stalen, Blattkunststoffen, en Hout
• Populaire laserfabrikanten: Amada, Cincinnati, Mazak, Mitsubishi, Trumpf, Bystronic, HK Laser, en Polaris

Als u meer wilt leren over lasersnijsystemen, neem dan contact met ons op.