Lasersko rezanje limova

Općenito o laserskom rezanju limova

Gledajući u budućnost, lasersko rezanje će nesumnjivo ostati na čelu tehnoloških napredaka, nudeći beskrajne mogućnosti za kreativne i industrijske primjene.

Definicija i proces

Lasersko rezanje je subtraktivni proizvodni proces koji koristi visokoenergetsku lasersku zraku za isparavanje ili taljenje materijala. CNC - računalno numeričko upravljanje - lasersko rezanje omogućava precizne rezove u složenim oblicima u različitim vrstama materijala. Lasersko rezanje može postići ne samo uske tolerancije, već i izuzetnu brzinu i učinkovitost, što ga čini idealnim kandidatom za izradu malih serija (npr. izrada prototipa nekog proizvoda), ili većih serija za različite tipove proizvodnji. ⚙️ Povijesna pozadina Prvi stroj za lasersko rezanje izumljen je početkom 1960-ih, što je bio značajan razvoj u proizvodnji i obradi. Koncept korištenja laserske tehnologije za rezanje materijala predložen je i testiran ubrzo nakon izuma lasera 1963. godine. Prvi radni stroj za lasersko rezanje razvio je Kumar Patel, znanstvenik u Bell Labsu, koristeći lasersku zraku ugljičnog dioksida CO2. Ovaj izum označio je početak tehnologije laserskog rezanja koje je od tada postalo ključni alat u raznim industrijama za precizno i učinkovito rezanje materijala.

Kako funkcioniraju CNC strojevi za lasersko rezanje?

Generiranje laserskog snopa: Središnja komponenta stroja za lasersko rezanje metala je njegov izvor. U komercijalnim uslugama laserskog rezanja obično se koristi ili CO2 laser ili fiber laser. U CO2 laseru, mješavina plinova, uključujući ugljični dioksid, dušik i helij, električki se pobuđuje kako bi proizvela lasersku zraku. S druge strane, kod fiber lasera, generiranje laserske zrake oslanja se na optička vlakna obogaćena rijetkim elementima.


Fokusiranje lasera.

Nakon što izvor generira laserski snop, on se usmjerava kroz niz ogledala i leća koje fokusiraju zrak do izvanrednog stupnja kod CO2 lasera, dok fiberi generiraju laserski snop u izvoru te ga putem optičkog kabla prenose do glave, u kojoj se putem leća fokusira na površinu materijala, omogućujući mu da postane visoko koncentrirana energetska točka. Interakcija s materijalima Kada intenzivni laserski snop dođe u kontakt s metalnom površinom, on ili topi ili isparava materijal na mjestu udara. Vrsta korištenog lasera i razina snage određuju hoće li doći do taljenja ili isparavanja, ali krajnji rezultat je čist rez u različitim metalima, kao što su inox, aluminij, čelik, bakar ili mesing. Komercijalne usluge laserskog rezanja limova opremljene su CNC sustavima, koji kontroliraju kretanje laserske glave s iznimnom preciznošću i točnošću. Ovo omogućuje standardnim limovima da dobiju točne rezove i visoke tolerancije čak i za složene dizajne.

Znanstveni principi iza laserskog rezanja Apsorpcija Izbor vrste lasera je ključan jer različiti materijali apsorbiraju različite valne duljine svjetlosti. Metali, poput inoxa, čelika, aluminija, bakra ili mesinga, uglavnom apsorbiraju energiju vlaknastih lasera, što ih čini preferiranim izborom za rezanje metala. Ova apsorpcija je rezultat interakcije između fotona laserskog zraka i elektrona metala, što dovodi do brzog zagrijavanja. Toplinska vodljivost Metali su izvrsni provodnici topline, i tijekom laserskog rezanja, toplina se brzo provodi dalje od zone reza. To osigurava da materijal oko reza ostane relativno nepromijenjen, što rezultira čistim, preciznim rubovima. Debljina materijala Debljina metala koji se reže također utječe na proces laserskog rezanja. Tanki materijali zahtijevaju manje energije za rezanje, dok deblji materijali mogu zahtijevati višestruke prolaze ili veću snagu lasera. Pomoćni plin U mnogim procesima laserskog rezanja koristi se pomoćni plin, poput kisika ili dušika, za poboljšanje kvalitete reza. Ovi plinovi pomažu u uklanjanju rastaljenog metala i krhotina iz zone reza, sprječavaju ponovno skrućivanje i postižu čišći rub reza. Primjene i ograničenja usluga laserskog rezanja Primjene Strojevi za lasersko rezanje metala imaju širok spektar primjena, od zrakoplovne i automobilske industrije do dizajna nakita i arhitektonskih detalja. Nedavni napreci u ovom području doveli su do povećane preciznosti, brzine i svestranosti. Ograničenja Komercijalni strojevi za lasersko rezanje imaju neka ograničenja. Najznačajnije ograničenje je debljina materijala. Iako laseri mogu učinkovito rezati tanke do umjereno debele metale, imaju poteškoća s materijalima koji prelaze određeni prag debljine. Ovo ograničenje je rezultat ograničene snage i fokalne dubine laserskog zraka. Dodatno, visoko reflektirajući materijali poput bakra mogu predstavljati izazove jer reflektiraju lasersku svjetlost umjesto da je apsorbiraju, smanjujući učinkovitost rezanja. Tehnološki utjecaj i budućnost laserskog rezanja Dostupnost i pristupačnost Tijekom posljednja dva desetljeća, opseg i dostupnost usluga laserskog rezanja znatno su porasli, čineći ih pristupačnim kako za velike, tako i za male tvrtke. Industrija prilagođene CNC proizvodnje omogućuje jednostavan outsourcing usluga laserskog rezanja metala kvalificiranim proizvođačima. Zahvaljujući tome, lasersko rezanje ostaje svestran i vrijedan alat te pristupačan proces za širok spektar primjena u obradi metala, unatoč određenim ograničenjima. Zaključak Izvanredna tehnologija laserskog rezanja nastavlja inspirirati i inovirati. Ona spaja znanost, umjetnost i maštu, pomičući granice onoga što je moguće u proizvodnji i dizajnu. Gledajući u budućnost, lasersko rezanje će nesumnjivo ostati na čelu tehnoloških napredaka, nudeći beskrajne mogućnosti za kreativne i industrijske primjene.