Maszyny do cięcia laserowego

Wycinanie laserowe metali jest bardzo czasochłonnym i wymagającym procesem, ponieważ z blachy lub stopów odlewniczych często trzeba wyciąć dość skomplikowane kształty. Do tego procesu wykorzystywane są wycinarki laserowe, które potrafią wyciąć najbardziej skomplikowane kształty tak dokładnie, jak to tylko możliwe i zgodnie z projektem.

Zakres działania wycinarek laserowych jest bardzo szeroki, są one instalowane zarówno w dużych zakładach przemysłowych, jak i w prywatnych warsztatach, ponieważ proces jest zautomatyzowany, tani i kontrolowany przez oprogramowanie.

Aby zrozumieć zalety tych maszyn i ich dużą popularność, przyjrzyjmy się bliżej zasadzie działania i rezultatom, jakie można uzyskać dzięki cięciu laserowemu.

Zasada działania maszyn do cięcia laserowego

Wycinarki laserowe działają miejscowo na metal, skoncentrowana wiązka nagrzewa powierzchnię do temperatury topnienia, po czym materiał odparowuje w miejscu cięcia, wraz z produktami topnienia.

Dzięki zastosowaniu gazu pomocniczego, który wraz z wiązką lasera dostaje się do strefy cięcia, wspomagane jest spalanie metalu, co znacznie redukuje energię i czas potrzebny do procesu cięcia.

Jako gaz pilotujący stosuje się tlen, argon lub sprężone powietrze, można również stosować inne gazy.

Struktura materiału pozostaje praktycznie niezmieniona w obszarze cięcia, co pozwala na uniknięcie dodatkowej obróbki części, wszystkie cięcia są proste i gładkie, bez odprysków, nacięć, skrzyżowań i innych defektów.

Zalety maszyn do cięcia laserowego

Maszyny, które tną metal za pomocą lasera, mają wiele zalet w porównaniu z innymi metodami obróbki. Wycinarki laserowe posiadają regulowaną moc promieniowania laserowego, co znacznie zwiększa wydajność procesu.

Na przykład, przy średnicy lasera 2,5 mm można tworzyć otwory o średnicy do 5 mm. Miękkie i łatwo odkształcalne materiały nadają się do tego procesu, a podczas cięcia osiągana jest maksymalna zgodność z rysunkiem, co gwarantuje idealne dopasowanie wszystkich części gotowego produktu.

Dodatkowo, cała obsługa maszyny jest zautomatyzowana i kontrolowana przez operatora za pomocą specjalnego oprogramowania, co minimalizuje wpływ błędu ludzkiego na wynik.

Przydatność wycinarek laserowych w zakładach produkcyjnych

Ponieważ lasery i maszyny do cięcia laserowego oferują możliwość przecięcia każdego rodzaju złożoności, są one niezbędne w zakładach produkcyjnych.

Tną one tak dokładnie, jak to tylko możliwe i nie wymagają dodatkowej obróbki gotowych elementów lub produktów, ponieważ ich krawędzie są bardzo gładkie i równe.

Trajektoria ruchomej głowicy lasera może być ustawiona na dowolną ścieżkę, dzięki czemu części o skomplikowanych kształtach mogą być wytwarzane z maksymalną precyzją.

Produkcja jednoczęściowych przedmiotów lub fragmentów jest korzystna, ponieważ ilość sztuk nie wpływa znacząco na koszt obróbki, co znacznie obniża koszt gotowego wyrobu.

Również gotowe wyroby i ich części nie wymagają dodatkowej obróbki, co jest ekonomiczne dla przedsiębiorstw różnej wielkości.

Przebieg cięcia laserem

Cięcie laserowe – co to takiego?

Obróbka laserowa zdobywa coraz to większą popularność we wszelkich gałęziach przemysłu. Metoda wycinanie laserowe daje nam możliwości, o których jeszcze kilkanaście lat temu mogliśmy jedynie pomarzyć. Precyzja cięcia, a do tego sama bezbłędność całego procesu, to jest to na co czekaliśmy. Na dodatek czeka na nas niesamowita szybkość. Dzięki temu obserwujemy znacznie zwiększone zapotrzebowanie rynku na usługi, które są związane właśnie bezpośrednio z wycinaniem laserowym. Ilość zalet obróbki tego rodzaju uzależniona jest od obrabianego materiału.

Promieniowanie laserowe jest spójne zarówno w czasie, jak i także w przestrzeni. Co więcej jest spolaryzowane, ma sam kształt wiązki o rozbieżności bardzo małej. Laserowe promieniowanie jest kierowane w konkretny punkt na obrabianym materiale, co powoduje bez dwóch zdań nagrzanie się materiału w danym miejscu, aż do temperatury, która pozwala na rozdzielenie się obrabianych fragmentów. Sam w sobie proces wycinania jest bardzo prosty. Jednak, aby w ogóle do niego doszło musimy zostać przygotowany projekt elementów wycinanych.

Aby samo wycinanie laserowe było uzasadnione ekonomicznie, przede wszystkim należy wykorzystać cały materiał dostępny, z którego zamierzamy wycinać kształty. Dzięki temu właśnie, będziemy mieli ilość maksymalną fragmentów wyciętych z danej ilości obrabianego materiału. Oprócz tego zadać sobie musimy pytanie, czy taka obróbka bardzo dokładna przy danym projekcie jest konieczna. Po przygotowaniu danego projektu, wgrywa się go do komputera laserowego wykrojnika, wkładamy materiał, a później dokonuje się jedynie kalibracji. Następnie już przechodzi się do wycinania laserowego.

Rodzaje cięcia

Cięcie laserowe w rzeczywistości podzielić możemy na trzy bardzo zasadnicze rodzaje. Pierwszy rodzaj to cięcie sublimacyjne. Polega ono na przyłożeniu temperatury wystarczającej, aby zmienić sam stan skupienia obrabianego materiału ze stałego w gazowy. Kolejny rodzaj to cięcie poprzez proces wytapiania. W nim przyłożona energia ma za zadanie spowodować roztapianie materiału w konkretnym punkcie. Ostatni rodzaj to cięcie poprzez wypalenie. Przyłożona temperatura jest wysoka na tyle, aby móc wypalać materiał w konkretnym punkcie.

W praktyce się łączy te rodzaje dzięki czemu się osiąga o wiele lepsze końcowe efekty. Oprócz tego, laserowe cięcie podzielić można także z uwagi na sam rodzaj tnącej głowicy. W obecnej chwili, są stosowane najczęściej rubinowe lasery, a także gazowe lasery.

Profesjonalne cięcie termiczne metalu

Wyroby z blachy i puszek powstają poprzez termiczne cięcie metalowych półfabrykatów. Również za pomocą tej technologii w produktach wycina się otwory o pożądanej sekcji, dostosowuje się poszczególne elementy części.

Profesjonalne wycinanie laserowe (https://ciecielaser.pl/wycinanie-laserowe-rur-i-profili/) metali odbywa się na maszynach do cięcia CNC (komputerowe sterowanie urządzeń numerycznych). W celu uzyskania produktów o pożądanym kształcie na wyjściu, detale są szlifowane pod wpływem wysokiej temperatury.

Poszczególne części są produkowane przy użyciu następujących metod ekspozycji w wysokiej temperaturze:

  • Utlenianie, w którym blacha jest podgrzewana do temperatury spalania. Następnie do strefy cięcia dostarczany jest strumień tlenu. Produkty spalania metali są usuwane z obszaru roboczego przez przepływ tlenu. Sprzęt wyposażony jest w CNC, parametry cięcia ustala operator. Utlenianie dzieli się na dwa rodzaje: cięcie tlenowo-paliwowe i cięcie tlenowo-paliwowe.
  • Topienie, w którym cięcie odbywa się za pomocą wysokotemperaturowej wiązki, która topi materiał obrabianego przedmiotu. Wyróżniamy trzy rodzaje topienia: cięcie plazmowe, laserowe, cięcie powietrznym łukiem.
  • Mieszana metoda wykorzystująca technologie wymienione powyżej.

Wybór rodzaju profesjonalnego cięcia metalu zależy od materiału obrabianego przedmiotu.

Cięcie gazowe i plazmowe wykonujemy za pomocą maszyny bramowej, która posiada określony zestaw funkcji. Poniżej porozmawiamy o najpopularniejszych rodzajach cięcia wysokotemperaturowego i używanym sprzęcie do sterowania numerycznego.

Szlifowanie wysokotemperaturowe nadaje się do cięcia blach o grubości od 0,005 do 3,5 cm Obecnie najpopularniejsze to profesjonalne cięcie plazmowe, gazowo-tlenowe, laserowe.

Profesjonalne cięcie metalu plazmą i tlenem

  1. Cięcie plazmowe metalu.

Profesjonalne cięcie plazmowe metalu odbywa się za pomocą strumienia plazmy. Plazmę wytwarza gaz nasycony jonami pod wpływem prądu elektrycznego. Separacja materiału obrabianego następuje dzięki wysokiej temperaturze łuku plazmowego, która waha się od +5 000 do +3 0 000°C.

  1. Cięcie tlenowo-paliwowe.

Profesjonalne cięcie metalu tlenowo-paliwowe opiera się na fakcie, że w czystym tlenie w temperaturze powyżej +1000°C metal najpierw się nagrzewa, następnie topi się, a następnie odparowuje.

Przed rozpoczęciem pracy strefa cięcia jest nagrzewana płomieniem noża do temperatury spalania materiału obrabianego. Najczęściej oczyszczanie gazu odbywa się za pomocą acetylenu. Na czas potrzebny do nagrzania metalu mają wpływ parametry części, takie jak grubość, gatunek (skład) i stan powierzchni. Na etapie przygotowawczym tlen nie jest potrzebny.

Po podgrzaniu przedmiotu do wymaganej temperatury do obszaru roboczego zaczyna napływać tlen. Specjalista przesuwa płomień wzdłuż linii cięcia, przecinając obrabiany przedmiot. W tym przypadku zadaniem tlenu jest nie tylko bezpośrednie cięcie, ale także usuwanie tlenków powstałych na powierzchni cięcia.