Lasersnijden ...
05 / 12 / 2019

Lasersnijden ...

Lasersnijden is een technologie voor het snijden van materialen met een krachtige laser die veel wordt gebruikt in industriële productielijnen. Een gerichte laserstraal, normaal bestuurd door een CNC-gestuurde computer, biedt een hoge energieconcentratie en maakt het snijden van bijna alle materiaalgroepen mogelijk, ongeacht hun thermofysische eigenschappen.

Tijdens het snijproces smelt het materiaal van het te snijden materiaal onder invloed van een laserstraal, ontbrandt, verdampt of wordt door een gasstroom uitgeblazen. Hierdoor kunnen nauwkeurige sneden worden gemaakt met een minimale thermische invloedszone. Het lasersnijden wordt gekenmerkt door de afwezigheid van mechanische invloeden op het te verwerken materiaal, minimale vervormingen treden zowel tijdelijk op tijdens het snijproces als na volledige koeling. Als een resultaat kan het lasersnijden van even gemakkelijk vervormbare en niet-rigide werkstukken en onderdelen met hoge nauwkeurigheid worden uitgevoerd. De enorme kracht van de laserstraling zorgt voor een aanzienlijke productiviteit van het werkproces met tegelijkertijd een behoorlijke staat van de snijvlakken. De precieze en gemakkelijke regeling van laserstraling maakt lasersnijden langs de complexe contour van platte en volumineuze delen en werkstukken mogelijk met een hoge mate van automatisering van het proces.

Het proces

Voor lasersnijdende metalen worden technische systemen op basis van solid-state, vezel- en gas CO2-lasers gebruikt die zowel in gepulseerde periodieke als in continue stralingsmodus werken. Het industriële gebruik van gaslasersnijden neemt van jaar tot jaar toe, maar dit proces kan de traditionele methoden van metaalscheiding niet volledig vervangen. In vergelijking met veel apparatuur die in de productie wordt gebruikt, zijn de kosten van lasersnijapparatuur nog steeds hoog. Hoewel de laatste tijd de neiging bestaat om de kosten te verlagen. In dit opzicht wordt het lasersnijproces alleen effectief wanneer er een redelijke keuze van toepassing is of wanneer het gebruik van conventionele technieken omslachtig of onmogelijk is.

De voordelen

Het lasersnijden gebeurt door werkstukken met een laserstraal te verbranden. Deze techniek biedt veel duidelijke voordelen ten opzichte van vele andere snijmethoden:

Verwerkte materialen

Alle staalsoorten in alle staten, aluminium en zijn legeringen evenals andere non-ferrometalen zijn geschikt voor lasersnijden. Veelgebruikte platen van dergelijke metalen:

Staal van 0,2 mm tot 30 mm
Roestvrij staal van 0,2 mm tot 40 mm
Aluminiumlegeringen van 0,2 mm tot 25 mm
Messing 0,2 mm tot 12,5 mm
Koper van 0,2 mm tot 16 mm

Verschillende lasertypen worden gebruikt voor verschillende materialen.

Metalen met lage warmtegeleiding werken het beste omdat de laserenergie zich concentreert in een minimaal volume metaal. Omgekeerd kan bij lasersnijden van metaallegeringen met een hoge thermische geleidbaarheid braam ontstaan. Veel niet-metalen zoals hout kunnen ook worden verwerkt.

koel

De laser en zijn optiek (inclusief de focusseerlenzen) moeten worden gekoeld. Afhankelijk van de grootte en configuratie van het systeem, kan overtollige warmte worden afgevoerd door warmtedragers of luchtblazers. Water, dat vaak als koelmiddel wordt gebruikt, circuleert normaal door een warmtewisselaar of koeleenheid.

invoer

De efficiëntie van industriële lasers kan variëren tussen 3% en 65%. Energieverbruik en efficiëntie zijn afhankelijk van het uitgangsvermogen van de laser, de bedrijfsparameters en de geschiktheid van de laser voor een bepaalde taak. Bij het bepalen van de geschiktheid van het gebruik van dit of dat lasertype, wordt rekening gehouden met de kosten van de laser in verband met zijn apparatuur en de kosten van onderhoud en onderhoud van de laser. In de 10-jaren van de 21. Eeuw, de bedrijfskosten van een fiberlaser ongeveer de helft van de bedrijfskosten van een koolstofdioxidelaser. Het vermogen dat nodig is om te snijden, is afhankelijk van het type materiaal, de dikte, de verwerkingsomgeving en de verwerkingssnelheid.

Het lasersnijden gebeurt door bladen met een laserstraal te verbranden. Een gecomprimeerde gerichte lichtstraal biedt een hoge energieconcentratie en maakt de verwerking mogelijk van bijna alle materialen - metaal, kunststof, hout - thermofysische eigenschappen zijn van ondergeschikt belang.

Lasersnijden in detail

Lasersnijden is een basismethode van metaalbewerking die wordt gekenmerkt door een extreem hoge nauwkeurigheid en uitstekende prestaties. Lasersnijmachines hebben een revolutie teweeggebracht in de wereld van metaalbewerking, waardoor het proces van het maken van complexe metaalstructuren eenvoudiger, sneller en betaalbaarder wordt. Tegenwoordig worden bij dit type zaagwerk continu andere soorten metaalbewerking gebruikt.

Lasersnijden van metaal is een unieke manier om de vereiste productconfiguratie te krijgen voor alle oplagen tegen lage kosten. Voor dit proces zijn geen dure matrijzen nodig en de configuratie van de producten is gespecificeerd in het programma en kan op elk moment snel worden bewerkt. Dankzij lasersnijden hebben productiebedrijven een unieke kans om snel de vereiste producten te produceren en de nodige correcties aan te brengen.

De essentie van lasersnijden

Het lasersnijden van metaal wordt, zoals de naam al aangeeft, uitgevoerd met een laserstraal, die met een speciaal systeem wordt geproduceerd. Dankzij de eigenschappen van een dergelijke bundel kan deze zich concentreren op het oppervlak van een klein gebied en energie genereren die wordt gekenmerkt door een hoge dichtheid. Dit zorgt ervoor dat elk materiaal actief inzakt (smelt, verbrandt, verdampt, enz.).

Met laserapparatuur of lasersnijmachines kunt u bijvoorbeeld energie met een dichtheid van 108 watt per vierkante centimeter op het oppervlak van het werkstuk concentreren. Om te begrijpen hoe je een dergelijk effect kunt bereiken, moet je weten welke eigenschappen een laserstraal heeft:


+ In tegenstelling tot lichtgolven onderscheidt de laserstraal zich door de constantheid van de golflengte en frequentie (monochromaticiteit), waardoor het met conventionele optische lenzen op elk oppervlak kan worden scherpgesteld.
+ Uitzonderlijk hoge richtbaarheid van de laserstraal en lage divergentiehoek. Vanwege deze eigenschap kunnen laserfocusapparaten een straal produceren met een enorm focusseereffect.
+ De laserstraal heeft nog een zeer belangrijke consistentie - coherentie. Dit betekent dat veel golfprocessen die optreden in een dergelijke bundel volledig consistent zijn en met elkaar resoneren, wat soms het totale stralingsvermogen verhoogt.

Wanneer de lichtstraal op het metalen oppervlak wordt aangebracht, treedt een snelle verwarming en vervolgens smelten van het te behandelen gebied op. Verschillende factoren dragen bij aan de snelle verspreiding van de gesmolten zone diep in het werkstuk, inclusief de warmtegeleiding van het materiaal zelf.


Het gebruik van zuurstof als hulpgas bij lasersnijden maakt de gelijktijdige oplossing mogelijk van belangrijke taken als:

de German
X