Lasersnijden is een nauwkeurig en efficiënt productieproces waarbij gebruik wordt gemaakt van een onzichtbare lichtstraal om door materialen te snijden, wat talloze voordelen biedt ten opzichte van traditionele mechanische snijmethoden. Met zijn hoge nauwkeurigheid, hoge snijsnelheid en het vermogen om complexe vormen te snijden, vervangt lasersnijden geleidelijk de traditionele metaalsnijtechnieken.
-
Samenstelling van lasersnijapparatuur
Een lasersnijmachine bestaat uit verschillende belangrijke componenten, waaronder de lasergenerator, het straalafgiftesysteem, het numerieke bewegingssysteem, de snijkop met automatische scherpstelling, de werktafel en het hogedrukgastoevoersysteem. Verschillende parameters beïnvloeden het lasersnijproces, waarvan sommige afhankelijk zijn van de technische prestaties van de lasergenerator en machine, terwijl andere variabel zijn.
-
Belangrijkste parameters van lasersnijden
Om optimale snijresultaten te bereiken, is het essentieel om de volgende belangrijke parameters te begrijpen:
1. Beam-modus
De straalmodus, ook bekend als de Gauss-modus, is de ideale modus voor snijden, die doorgaans wordt aangetroffen in lasergeneratoren met laag vermogen (<1 kW). Multi-mode, a mixture of high-order modes, has lower cutting ability and focusability compared to single-mode lasers.
| Tafel. 1 single-mode lasersnijprocesparameters van gewone materialen | |||||
| Materiaal | Dikte (mm) | Hulpgas | Snijsnelheid (cm/min) | Spleetbreedte (mm) | Laservermogen (w) |
| Laag koolstofstaal | 3 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Roestvrij Pan | 1 | O2 | 150 | 0.1 | 250 |
| Titanium legering | 10(40) | O2 | 280(50) | 1.50(3.5) | 250 |
| Organisch transparant glas | 10 | N2 | 80 | 0.7 | 250 |
| Aluminiumoxide | 1 | O2 | 300 | 0.1 | 250 |
| Polyester tapijt | 10 | N2 | 260 | 0.5 | 250 |
| Katoenstof (meerlaags) | 15 | N2 | 90 | 0.5 | 250 |
| Karton | 0.5 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Golfkarton | 8 | N2 | 300 | 0.4 | 250 |
| Kwarts glas | 1.9 | O2 | 60 | 0.2 | 250 |
| Polypropyleen | 5.5 | N2 | 70 | 0.5 | 250 |
| Polystyreen | 3.2 | N2 | 420 | 0.4 | 250 |
| Hard polyvinylchloride | 7 | N2 | 120 | 0.5 | 250 |
| Vezelversterkte kunststoffen | 3 | N2 | 60 | 0.3 | 250 |
| Hout (multiplex) | 18 | N2 | 20 | 0.7 | 250 |
| Laag koolstofstaal | 1 | N2 | 450 | 中 | 500 |
| 3 | N2 | 150 | --- | 500 | |
| 6 | N2 | 50 | 0.15 | 500 | |
| 1.2 | O2 | 600 | 0.15 | 500 | |
| 2 | O2 | 400 | 0.20 | 500 | |
| 3 | O2 | 250 | --- | 500 | |
| Roestvrij staal | 1 | O2 | 300 | --- | 500 |
| 3 | O2 | 120 | --- | 500 | |
| Multiplex | 18 | N2 | 350 | --- | 500 |
| Tafel. 2 multi-mode lasersnijparameters van gangbare materialen | ||||
| Materialen | Plaatdikte (mm) | Snijsnelheid (cm/min) | Spleetbreedte (mm) | Laservermogen (kw) |
| Aluminium | 12 | 230 | 1 | 15 |
| Koolstofstaal | 6 | 230 | 1 | 15 |
| Roestvrij staal (0Cr18Ni9) | 4.6 | 130 | 2 | 20 |
| Borium/epoxycomposiet | 8 | 165 | 1 | 15 |
| Vezel/epoxycomposieten | 12 | 460 | 0.6 | 20 |
| Multiplex | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Plexiglas | 25.4 | 150 | 1.5 | 8 |
| Glas | 9.4 | 150 | 1 | 20 |
| Concreet | 38 | 5 | 6 | 8 |
2. Laserkracht
Het vereiste laservermogen is afhankelijk van het materiaal dat wordt gesneden, de materiaaldikte en de vereisten voor de snijsnelheid. Het laservermogen heeft een aanzienlijke invloed op de snijdikte, snelheid en zaagbreedte. Over het algemeen zorgt het vergroten van het laservermogen ervoor dat dikkere materialen kunnen worden gesneden, hogere snijsnelheden en bredere kerfbreedtes.
3. Focuspositie
De focuspositie heeft een aanzienlijke invloed op de kerfbreedte. Normaal gesproken wordt de focus ingesteld op ongeveer 1/3 van de materiaaldikte onder het oppervlak, wat resulteert in de maximale zaagdiepte en minimale kerfbreedte.
4. Brandpuntsafstand
Bij het snijden van dikke staalplaten wordt een langere brandpuntsafstand aanbevolen om een kwalitatief hoogstaand, verticaal snijoppervlak te verkrijgen. Een langere brandpuntsafstand resulteert in een grotere straaldiameter, waardoor de vermogensdichtheid en de snijsnelheid afnemen. Om een consistente snijsnelheid te behouden, is het vergroten van het laservermogen noodzakelijk. Voor het snijden van dunne platen wordt de voorkeur gegeven aan een kortere brandpuntsafstand, wat resulteert in een kleinere straaldiameter, een hogere vermogensdichtheid en een hogere snijsnelheid.
5. Assisteren van gas
Zuurstof wordt vaak gebruikt als hulpgas bij het snijden van koolstofarm staal, omdat het de ijzer-zuurstofverbrandingsreactie gebruikt om het snijproces te verbeteren, wat resulteert in hogere snijsnelheden en hoogwaardige sneden. De druk van het hulpgas beïnvloedt het snijproces, waarbij hogere drukken de kinetische energie en het slakverwijderingsvermogen vergroten.
6. Mondstukstructuur
De structuur van het mondstuk en de grootte van de opening zijn ook van invloed op de kwaliteit en efficiëntie van het lasersnijden. Verschillende snijvereisten vereisen het gebruik van verschillende mondstukken. Veel voorkomende mondstukvormen zijn ronde, conische en rechthoekige vormen. Lasersnijden maakt doorgaans gebruik van coaxiaal (gasstroom en lichtas uitgelijnd) blazen, en het regelen van de afstand tussen de mondstukuitlaat en het werkstukoppervlak ({0}}.5-2.0 mm) zorgt voor een stabiel snijresultaat. proces.
| Tafel. 3 voorbeelden van lasersnijprocesparameters van gewone metalen materialen |
||||
| Materiaal | Dikte mm | Hulpgas | Snijsnelheid cm/min | Laservermogen kW |
| Laag koolstofstaal | 1 | O2 | 900 | 1000 |
| 1.5 | 300 | 300 | ||
| 3 | 200 | 300 | ||
| 6 | 100 | 1000 | ||
| 16.2 | 114 | 4000 | ||
| 35 | 50 | 4000 | ||
| 30CrMnSi | 1 | 200 | 500 | |
| 3 | 120 | 500 | ||
| 6 | 50 | 500 | ||
| Roestvrij staal | 0.5 | 450 | 250 | |
| 1 | 800 | 1000 | ||
| 1.6 | 456 | 1000 | ||
| 3.2 | 180 | 500 | ||
| 4.8 | 400 | 2000 | ||
| 6 | 80 | 1000 | ||
| 6.3 | 150 | 2000 | ||
| 12 | 40 | 2000 | ||
| Titanium legering | 3 | 1300 | 250 | |
| 8 | 300 | 250 | ||
| 10 | 280 | 250 | ||
| 40 | 50 | 250 | ||
