Dzięki rozwojowi technologii cięcia laserowego, na rynku pojawili się producenci urządzeń do cięcia laserowego, którzy stworzyli konkurencyjną skalę produkcji masowej i zapewnili wystarczającą podaż rynkową. Biorąc za przykład zastosowanie urządzeń do cięcia laserowego, porównajmy lasery światłowodowe i lasery CO2. Charakterystyka obróbki lasera YAG i lasera półprzewodnikowego.
Ognisko lasera światłowodowego może osiągnąć 25 μm, strefa wpływu ciepła jest mała, szczelina cięcia niewielka, odkształcenie przedmiotu obrabianego niewielkie, a precyzja cięcia wyższa. Jako elastyczna metoda obróbki, lasery rurowe lepiej nadają się do systemów automatycznego sterowania, z aktywnym śledzeniem, aktywnym wyszukiwaniem krawędzi i aktywnym zagnieżdżaniem, co znacznie poprawia wydajność produkcji. Są szeroko stosowane w cięciu blach, zapewniając lepszą wydajność i wyższy poziom satysfakcji. Spełniają wymagania dotyczące precyzyjnej obróbki.
W procesie cięcia blach lasery światłowodowe zastąpiły lasery CO2 i lasery półprzewodnikowe YAG. Wycinarki laserowe światłowodowe są dostępne na rynku od wielu lat. Wraz z zastosowaniem laserów światłowodowych w różnych gałęziach przemysłu, coraz więcej osób ma styczność z włóknami optycznymi.
Jakie są zalety lasera światłowodowego w maszynach do cięcia laserowego?
(1) Wydajność cięcia
Laser charakteryzuje się znacznie większą szybkością cięcia niż tradycyjne cięcie. Przy wyższej częstotliwości laser może pracować z prędkością około 30 metrów na minutę, a prędkość i jakość cięcia lasera światłowodowego są kilkakrotnie wyższe niż w przypadku laserów o tej samej mocy. Laser światłowodowy charakteryzuje się dobrą jakością wiązki, małą szczeliną cięcia i płaską krawędzią tnącą.
(2) Bardziej efektywna praca
Maszyna do cięcia laserem dwutlenku węgla wymaga regulacji gołego lasera, a efekt regulacji ścieżki optycznej wpływa na jakość cięcia, dlatego operator musi spełniać określone wymagania techniczne, a zewnętrzna ścieżka optyczna musi być zabezpieczona; laser półprzewodnikowy YAG ma znaczący efekt soczewki termicznej, który wymaga częstej ochrony; transmisja światłowodowa lasera światłowodowego, brak regulacji, brak ochrony, wysoka stabilność i prostsza obsługa. Poziom zużycia energii i całkowity koszt Współczynnik konwersji fotoelektrycznej lasera światłowodowego wynosi ponad 30%, współczynnik konwersji energii maszyny do cięcia laserem dwutlenku węgla przy tej samej mocy wynosi od 5% do 15%, a współczynnik konwersji fotoelektrycznej lasera półprzewodnikowego wynosi 3%, co jest stosunkowo korzystne. Mówi się, że koszt cięcia maszyny do cięcia laserem światłowodowym jest niższy.
(3) Jakość, precyzja i cięcie
Większość tradycyjnych stołów warsztatowych i obrabiarek niskiej jakości jest prymitywna i możliwa do zastosowania jedynie w ograniczonym zakresie. Surowce są dostępne, a ich jakość jest niska. Aby utrzymać powierzchnię w odpowiedniej pozycji, konieczne jest przeprowadzenie dwóch procesów obróbki, aż do ich rozdzielenia, a dokładność nie może być precyzyjnie zmierzona. Ponieważ laser ma tę zaletę, że umożliwia obróbkę małych dodatkowych elementów, uszkodzenia surowca są praktycznie zerowe, ponieważ urządzenie działa lepiej, tnąc części zamienne o grubości zaledwie 0,05 mm.
(4) Wysoka wydajność i wysoka precyzja
Maszyna do cięcia laserem światłowodowym jest łatwa w obsłudze, oszczędzając czas i wysiłek. Generuje emisję energii o wysokiej gęstości, co sprawia, że ścieżka cięcia jest mała i precyzyjna. Zastosowano w niej „obróbkę bezkontaktową”, która nie ściska materiału, dzięki czemu nacięcie nie ulega deformacji, a powierzchnia jest gładka i pozbawiona zadziorów. W porównaniu z tradycyjnym cięciem, pozwala to zaoszczędzić na szlifowaniu formowanego materiału.
(5) Zastosowanie i szeroki zakres wykorzystania
Maszyna do cięcia laserem światłowodowym może przetwarzać wiele materiałów metalowych, takich jak stal węglowa, miedź i inne materiały o wysokiej refleksyjności, co jest bardziej odpowiednie do wymagań obróbczych w produkcji blach, przemyśle AGD 3C oraz w sektorze nowych źródeł energii. Charakteryzuje się wysoką wydajnością, minimalną obsługą, niską sprawnością i niskim zanieczyszczeniem powietrza.
Jak ocenić jakość cięciamaszyna do cięcia laserowego włókien?
1. Chropowatość przekroju
Na powierzchni tnącej elementu tnącego chropowatość powierzchni górnej warstwy jest generalnie jednolita i niezmienna wraz z wysokością, podczas gdy dolna warstwa zmienia się wraz z wysokością. Im bliżej dolnej krawędzi, tym większa chropowatość powierzchni.
2. Dolne żarna
Zasada cięcia laserowego polega na tym, że wysokoenergetyczna wiązka laserowa odparowuje powierzchnię metalu, a żużel na powierzchni przedmiotu obrabianego jest zdmuchiwany przez gaz pomocniczy. Jeśli punkt świetlny po zebraniu jest bardzo mały, precyzja cięcia jest bardzo wysoka, podobnie jak jeśli szczelina po cięciu jest bardzo mała. W tych samych warunkach precyzja cięcia stali nierdzewnej i aluminium będą się znacznie różnić – precyzja cięcia stali nierdzewnej będzie wyższa, a powierzchnia cięcia gładsza.
3. Pionowość
Podczas cięcia laserowego blachy o grubości powyżej 2 mm, cięcia są nierównomiernie rozłożone, a kierunek grubości ulega znacznym zmianom. Niezależnie od tego, czy jest to cięcie ciągłe, czy impulsowe, powierzchnia ciętego elementu zostanie podzielona na dwie warstwy: górną. Różnica między dwiema dolnymi warstwami polega na tym, że paski tnące w górnej części cięcia impulsowego są bezpośrednio związane z częstotliwością impulsu. Im wyższa częstotliwość, tym drobniejsze paski i mniejsza chropowatość powierzchni.
4. Szerokość szczeliny
Wiązka emitowana przez laser ma kształt stożka, dlatego szczelina cięcia również ma kształt stożka. W tym przypadku, im większa grubość obrabianego przedmiotu, tym niższa dokładność, a co za tym idzie, większa szczelina. Szerokość szczeliny określa minimalną średnicę wewnętrzną profilu. Im mniejsza szerokość szczeliny, tym precyzyjniejszy profil i mniejsza średnica otworu. Jest to również jedna z istotnych zalet cięcia laserowego w porównaniu z plazmą.