Bladmetaal Lasersnijden Onder de Knie: Proces, Voordelen, Nadelen en Toepassingen

Wat Is Bladmetaal Lasersnijden?

Subtractieve productieprocessen zijn cruciaal voor de wijziging van materialen voor onderdeelfabricage. Bladmetaal lasersnijden is een van de standaardmethoden voor het snijden en verwijderen van componenten van een werkstuk. De techniek omvat het uitsnijden van stukken materiaal met behulp van laserstralen.

De lasersnijtechniek draait op computernumerieke besturing (CNC) technologie, wat de onberispelijke precisie verklaart. Vóór de CNC-snij- of lasersnijoperatie moet de operator invoercodes of programma's hebben ingevoerd met ontwerpen of patronen in de computer.

Het Bladmetaal Lasersnijproces

Lasersnijden van metaal omvat het gebruik van laserstralen om metalen en legeringen te smelten, waardoor gladde, scherpe sneden ontstaan. Het lasersnijproces bestaat uit twee operaties die in synchronie werken.

De eerste omvat het absorberen van de gefocusde laserstraal door het materiaal – de energie die de snede veroorzaakt. De tweede omvat de snijduis, concentrisch met de lasers, die het procesgas levert dat voor de snede vereist is. Het gas beschermt de verwerkingskop tegen dampen en spatters en helpt overtollig materiaal uit de snijspeling te verwijderen.

Er zijn essentieel drie methoden voor lasersnijden van bladmetaal.

1. Laserbundel Smeltsnijden

Het laserbundel smeltsnijproces gebruikt een inert gas, meestal stikstof. Het laag-reactieve procesgas verdampt continu de snijspeling van het materiaal. Naarmate het gesmolten materiaal wordt verwijderd, voorkomt inert gas oxidatie aan de snijrand zonder het proces te storen.

Deze lasersnijmethode is geschikt voor het snijden van platte, dunne vellen van aluminiumlegeringen en roestvrij staal die een hoge esthetische aantrekkingskracht en minder afwerkingsoperaties vereisen.

2. Laserbundel Sublimatiesnijden

Zoals de naam suggereert, verdampt lasersbundel sublimatiesnijden het materiaal. In plaats van het materiaal te smelten zoals andere lasersnijprocessen, worden ze onmiddellijk van vast naar gas veranderd – sublimatie.

Net als bij smeltsnijden gebruikt lasersbundel sublimatiesnijden inert gassen om de damp van het materiaal uit de snijspeling te blazen. Dus zijn er geen oxidanten op de snijrand. Het wordt vaak gebruikt bij het snijden van organische materialen zoals hout, leer, textiel, enz.

3. Laserbundel Vlammen snijden

Laserbundel vlammen snijden gebruikt een brandbaar gas – zuurstof om het gesmolten materiaal weg te duwen. De laser verhit het werkstuk waardoor spontane verbranding ontstaat na het smelten van het materiaal. Het zuurstofgas levert meer energie voor het snijproces door oxidatie – een exotherme reactie.

Vlammen snijden is ideaal voor het snijden van zachte staal en smeltbare materialen zoals keramiek. Dit snijproces kan brandwonden op het snijoppervlak veroorzaken aangezien het gas een oxidant is. Goede optimalisatie van de procesparameters helpt de vorming van graten te voorkomen.

Typen Lasers voor Bladmetaal Snijden

Fabricanten gebruiken meestal drie verschillende soorten lasers voor het snijden van materialen. Elke lasertype heeft onderscheidende kenmerken en is het beste geschikt voor het snijden van specifieke materialen. Hieronder een overzicht van de drie typen lasers voor snijden.

1. Vezellasers

Vezellasersnijmachines gebruiken vezelglas voor snijden. Ze genereren zeer hoog vermogen voor krachtige precisiesneden. Deze laser behoort tot een familie van solid-state lasers van een "zaadlaser" versterkt door speciale vezelvezels.

Deze lasers zijn geschikt voor het snijden van bijna alle materialen, van metalen tot legeringen, niet-metalen inclusief hout, glas en kunststoffen. Naast snijden zijn ze ideaal voor andere operaties zoals aanlopen en graveren.

Daarnaast zijn ze de meest duurzame lasers, met een uitgebreide levensduur van meer dan 25.000 uur en vereisen ze minder onderhoud.

2. CO₂ Lasers

CO₂ lasers produceren laserstralen door een elektrische stroom door een buis te laten lopen gevuld met een mengsel van inerte gassen, voornamelijk stikstof en helium. Ze zijn de meest voorkomende laser vormen omdat ze efficiënt en kosteneffectief zijn en diverse soorten materialen met hoge snelheid snijden.

Echter, ze produceren minder snijvermogen vergeleken met vezellasers. Daarom zijn ze geen uitstekende keuze voor bladmetaal lasersnijden. Typisch geven fabrikanten de voorkeur aan het gebruik ervan voor het snijden van niet-metalen en organische materialen zoals hout, papier, acrylaat, enz.

3. Kristallasers (Nd:YAG of Nd:YVO)

Kristallasers genereren hun stralen vanuit Nd:YAG (neodymium-gedopeerd yttrium-aluminium-graanaat) of Nd:YVO (neodymium-gedopeerd yttrium-ortho-vanadaat, YVO4) kristallen. Echter, de laatste is meer algemeen.

Deze kristallen produceren stralen met hoog snijvermogen. Echter, ze zijn duur en niet duurzaam, met een lage halfwaardetijd van ongeveer 8.000 tot 15.000 uur. Ze worden doorgaans gebruikt voor het snijden van kunststoffen, metalen en niet-metalen, inclusief keramiek.

7 Voordelen van Bladmetaal Lasersnijden

Laten we de voordelen van lasersnijden van bladmetaal voor de productiesector onderzoeken.

1. Hoge Precisie en Nauwkeurigheid

Lasersnijden is een geschikte keuze voor bladmetaal snijden vanwege de extreme precisie. De machines zijn uitgerust met de mogelijkheid om ingewikkelde sneden met extreme precisie en nauwkeurigheid te maken. Industrieel is lasersnijden de go-to techniek voor het snijden van bladmetaal met specifieke details die strakke toleranties vereisen.

Sommige snijders kunnen präziese sneden maken met een nauwkeurigheid van tot 0,0005 inch. Dit is waarom het een vast onderdeel is gebleven in de meeste productiebedrijven. Aangezien de lasers de metalen delen weg smelten, produceren de snijders weinig tot geen graten. In plaats daarvan achterlaat het een schone, gladde en scherpe rand.

2. Geautomatiseerd Proces

Lasersnijden draait op Computer Numerieke Besturing (CNC) systemen. Eenmaal de technische operator de programma's in de computer invoert, draait het proces onafhankelijk. Daarom vereist het minder menselijke inmenging en algemene arbeid. Ook is er weinig tot geen marge voor fouten met verhoogde snij-efficiëntie.

3. Schadepreventie

Er is dit misverstand dat lasersnijden van metaal vervorming veroorzaakt. Echter, dat is onwaar. De hitte van lasersnijden beïnvloedt alleen minuutste deel van het materiaal, niet de tolerantie beïnvloedend.

Bovendien is het lasersnijproces snel; de lasers verwarmen en smelten de te verwijderen delen weg. Dus de hitte beïnvloedt de andere delen van het materiaal niet significant. In de meeste gevallen is er geen vervorming of vervorming van uw materialen.

4. Compatibel Met Meeste Materialen

Een ander kritisch voordeel van deze subtractieve productiemethode is de mogelijkheid om met een uitgebreide reeks materialen te werken. Het snijdt gemakkelijk door elk materiaal, of het nu koper, aluminium, roestvrij staal of zelfs titanium is. Immers, het omvat het gebruik van lasers bij zeer hoge temperaturen om het materiaal te smelten.

5. Relatief Lage Kosten

Inderdaad, lasersnijmachines zijn duur. Echter, vergeleken met andere CNC-machines is het meer kosteneffectief. Bovendien is het een enkele machine voor alles – dat wil zeggen, een enkele lasersnijmachine is ideaal voor al uw snijoperaties. U hebt geen machinewijziging nodig voor verschillende snijoperaties.

Daarnaast is het duurzaam. Het apparaat maakt geen contact met de materialen die u snijt, dus is er weinig, of geen wrijving noch oppervlakte-slijtage. Ook heeft het geen meerdere onderdelen, dus zijn er minder onderhouds- en servicevereisten. In het algemeen is er een verlaagde operationele kosten van het gebruik van een lasersnijder vergeleken met andere gewone productiegereedschappen.

6. Hoge Vielzijdigheid

Naast de compatibiliteit van lasersnijden met de meeste materialen, is het proces hoogst veelzijdig. In tegenstelling tot andere apparaten, kunt u een lasersnijder gebruiken voor diverse snijfuncties, van eenvoudig tot complexe sneden en die strakke toleranties en ingewikkelde ontwerpen vereisen. Deze functie maakt het een uitstekende keuze voor de meeste industrieën.

7. Laag Energieverbruik

Inderdaad, lasersnijders vereisen stroom om materialen effectief te verwarmen en te smelten tijdens snijden. Echter, de snijtechniek is energiezuiniger dan andere snijmethoden.

Daarnaast, in tegenstelling tot andere machines, heeft het minder bewegende delen, wat minder energievereisten betekent. Ook de hoge snelheid van de machine betekent snell snijden, wat tijd en energie bespaart.

De Nadelen van Bladmetaal Lasersnijden

De belangrijkste nadelen van bladmetaal lasersnijden zijn de volgende:

1. Vereist Technische Operator

Om een lasersnijmachine effectief te gebruiken, hebt u een expert nodig die al zijn functies begrijpt en snel een probleem kan opsporen om op tijd de juiste correcties aan te brengen. Als u het apparaat niet correct instelt, kunt u uw materialen of de machine zelf beschadigen. Als u een lasersnijservice wilt runnen, moet u een professional inhuren.

2. Beperkingen Tot Metaaldikte

Lasersnijders hebben uitstekende compatibiliteit met de meeste materialen, vooral bladmetaal. Echter, u kunt andere snijtechnieken overwegen bij het werken met dikke metalen. In de meeste productie-industrieën snijden lasersnijders aluminium vellen met een maximum dikte van 15mm en 6mm voor staal.

3. Vrijlating van Schadelijke Rook en Gassen

We hebben vastgesteld dat lasersnijden het gebruik van hitte omvat om de materialen die het snijdt te smelten. Naarmate de machine elk materiaal smelt, laat het schadelijke rook en gassen vrij in de omgeving. Daarom is het raadzaam om deze machines in een goed geventileerde ruimte te gebruiken.

4. Hoge Initiële Investering

De kosten van het aanschaffen van een hoogwaardige lasersnijder is duur. Het is meer dan $2000, bijna tweemaal de prijs van andere snijmachines, zoals waterstraal snijders. Om een bedrijf met een lasersnijder te runnen, moet u bereid zijn de voorafgaande investering te maken.

Kritieke Tips voor Lasersnijden voor Onderdelen

Om de precisie- en kwaliteitsspecificaties van lasersnijden voor uw onderdelen te halen, volg de volgende richtlijn.

1. Kies de Juiste Materialen

De keuze van materiaal is essentieel voor elk productieproces. Het materiaal dat u selecteert voor uw onderdeel hangt af van de eigenschappen die u wilt voor het eindproduct. Naast metaalvellen zoals aluminium en zink, zijn kunststoffen en andere polymeren goede opties voor onderdelfabricage, afhankelijk van uw behoeften. Enkele eigenschappen waar fabricanten naar kijken bij het kiezen van een materiaal zijn flexibiliteit, smeebaarheid, rekbaarheid, rigiditeit, enz.

2. Ontwerp Met Software Die Vectorbestanden Maakt

Lasersnijmachines werken alleen met vectorbestanden. Gebruik daarom software zoals Adobe Illustrator om uw ontwerpen te vectoriseren. Deze bestanden hebben formaten zoals .ai, .step, .eps, enz.

3. Onthoud de Snijspeling (Kerf)

Kerf is het deel van het materiaal dat verdampt wanneer de laserstraal zich richt op het werkstuk. Bij het ontwerpen van uw onderdeel moet u de kerf in uw ontwerpen meenemen.

4. Details Mogen Niet Kleiner Zijn Dan Metaaldikte

Metaaldikte is een essentiële factor om te overwegen met lasersnijservice. Hoe dikker uw metaalvellen, des te minder waarschijnlijk de lasers penetreren.

5. Minimale Afstand Tussen Snijlijnen

Adequate ruimte is vitaal voor het verkrijgen van de beste uitkomsten van lasersnijden. De minimale afstand in bladmetaal lasersnijden moet gelijk zijn aan uw materiaals dikte. Bijvoorbeeld, als u een 2 mm metaalvel snijdt, moet u een ruimte van 2 mm laten.

Toepassingen van Lasersnijden Onderdelen

1. Medische Apparatuur

Wagentjes, bedden, chirurgische instrumenten, orthopedische pennen, staven, enz., bevatten alle gelasersneden metalen. Hoewel veel chirurgische instrumenten nu 3D-geprint zijn, is lasersnijden de go-to techniek voor het fabriceren ervan.

2. Sieradenproductie

De meeste sieradenontwerpen bevatten ingewikkelde ontwerpen die lasersnijders gemakkelijk kunnen uitwerken. Vaak worden sieraden ontworpen van dunne materialen. Daarom is lasersnijden een goede keuze voor sieradenfabricage.

3. Interieurontwerp

Gelasersneden bladmetalen zijn een uitstekende keuze voor kamerdeliers die de algehele uitstraling van een kamer kunnen verbeteren en meer ruimte creëren. Het benutten van de precisie van lasersnijden met de creativiteit van de fabrikant kan u die custom look geven die u wilt voor uw kamer.

4. Luchtvaartindustrieën

Vanwege de hoge dimensionele nauwkeurigheid is de luchtvaartindustrie een van de meest significante gebruikers van lasersnijtechnologie. De meeste onderdelen van vliegtuigen, en andere apparaten zoals metaaldetectors, wagentjes, transportbanden, enz., ondergaan enkele snijoperaties tijdens de fabricage.

Conclusie

Samengevat, u zou bladmetaal lasersnijden uitgebreid moeten begrijpen. Het is een geavanceerd productieproces voor grote-volume fabricage en onderdelen met hoge dimensionele nauwkeurigheidsvereisten. U kunt beslissen of u de methode wilt toepassen op uw productiebehoeftes.

Als u wilt samenwerken met een bedrijf dat kwaliteitslasersnijservices garandeert, is WaKen's bladmetaal snijservice wat u wilt voor uw fabricage. We zijn een ISO-gecertificeerd bedrijf dat top-blade metaal fabricage diensten levert voor snelle productie en aangepaste productie. Of het nu bladmetaal buigen, stempelen, lassen, enz. is, we kunnen al uw bewerkingsbehoeftes vervullen.

Veelgestelde Vragen

Zullen Lasersnijders Mijn Materialen Beschadigen?

Nee. Hoewel velen denken dat de hoge temperatuur van lasersnijden materialen kan beschadigen. Echter, lasersnijders zijn precies en werken met ongelooflijke snelheid, zodat de straal alleen de delen smelt die u wilt snijden. Ook de hoge snelheid betekent dat uw materialen niet te lang blootgesteld zijn aan de hoge temperatuur.

Moet Ik Uitbesteden Of Een Lasersnijmachine Kopen Voor Mijn Bladmetaal Onderdelen?

Lasersnijtechnieken zijn essentieel voor diverse productieoperaties. Het is een hoogst effectief proces geschikt voor het snijden van de meeste materialen, vooral bladmetalen.

Het is beter om uw snijoperatie uit te besteden als u een kleine-schaal productieservice runt. Dat wil zeggen, huur een service voor uw lasersnijbehoeftes. Het zal u helpen kosten te besparen, die in andere aspecten van productie gechanneld kunnen worden. Neem contact op met Waken voor uw lasersnij- en bladmetaal fabricage behoeften.

Naast Lasersnijden, Welke Andere Processen Kan Ik Kiezen Voor Mijn Project?

Lasersnijden is niet de enige hoge-precisie snijmethode voor industriële productie. Als u ervoor kiest om geen lasersnijders te gebruiken voor uw fabricage of getwijfeld bent over hoe u vormen in uw metaalvellen moet snijden? Hieronder zijn uitstekende alternatieven om te kiezen voor uw productievereisten.

• EDM – Elektrische Ontladingsbewerking
• Waterstraal snijden
• CNC-frezen
• Ponsen