Na czym polega cięcie laserem?

Cięcie laserem?

Aby mógł powstać finalny artykuł wytworzony z pewnego materiału, ten materiał musi zostać uprzednio poddany obróbce. Jednym ze sposobów obróbki jest cięcie – natomiast nowoczesna technika zapewnia nam parę technik zrobienia tejże czynności, stosując do tego sposoby techniczne, strumień wody lub gaz (w tym wypadku na przykład tlen).

Na czym polega cięcie laserem?

Wiązka promieniowania laserowego charakteryzuje się spośród pozostałych przede wszystkim tym, iż okazuje się spójnością w przestrzeni oraz w czasie, i również gwarantuje skupienie ogromnej ilości energii na niewielkim obszarze. Te cechy są stosowane przy cięciu laserem, jakie jest jednym z najbardziej innowacyjnych, wydajnych oraz szybkich form wykonania obróbki tego rodzaju na wielu rozmaitych materiałach – zarówno metalicznych, jak również niemetalicznych. Generalizując temat, zwykle dokonuje się tego przez łączenie trzech elementów, którymi są spalanie, sublimacja oraz topienie materiału. We współzależności od obrabianego materiału, stosuje się różnorodne rodzaje cięcia laserowego. Pośród nich można rozpoznać:

  • cięcie przez odparowanie – gdzie obrabiany materiał poddaje się odparowaniu w gazie neutralnym,
  • cięcie przez topienie oraz wydmuchiwanie – gdzie materiał podlega stopieniu, i potem stopiona część jest wydmuchiwana przez gaz,
  • cięcie przez wypalenie – gdzie materiał podlega paleniu przez strumień tlenowy lub mieszaniny z tlenem,
  • tworzenie cieplnych rozwarstwień – gdzie materiał jest formowany przez pękanie.

Tak wykonane procedury gwarantują znakomitą jakość finalnego artykułu – jaki wyróżnia się tym, iż nie potrzebuje dalszej obróbki, ponieważ jego krawędzie są odpowiednio równe oraz czyste.

Zalety cięcia laserowego

Do podstawowych atutów technologii cięcia metali laserem należą:

  1. Ogromna szybkość produkcji – cięcie laserem odbywa się szybciej aniżeli w wypadku pozostałych metoda cięcia. Przeważnie wycięte elementy nie potrzebują dalszej obróbki, np. szlifowania krawędzi, mogą być od razu po wyjęciu umieszczone w maszynie czy zastosowane w odmienny sposób
  2. Brak zniszczenia tworzywa – wiązka lasera jest niezwykle mała oraz dokładnie wymierzona w danych obszar, a więc nie ma zagrożenia, iż w efekcie wzrostu temperatury zmieni się forma ciętego materiału na większej przestrzeni, laser wpływa tylko na powierzchnie, na jaką bezpośrednio pada
  3. Optymalne zastosowanie tworzywa – laser tnie metal niezwykle dokładnie, przy właściwym zaplanowaniu ścieżki cięcia możliwe jest duże obniżenie ilości tworzywa niezbędnego do osiągnięcia pewnej ilości elementów
  4. Brak wykorzystania głowicy tnącej – głowica lasera nie mi fizycznego kontaktu z ciętym materiałem, a więc nie zużywa się. Pozwoli to zmniejszyć koszty obsługi urządzenia.

Cięcie laserem – na czym polega?

Cięcie laserem należy do najnowszych form obróbki materiałów. Elementem tnącym materiał jest gorący promień lasera i gaz technologiczny o ogromnej czystości. Ze względu na moc urządzenia tnącego wykonywa się cięcie na trzy sposoby: metodą spalania, stapiania i sublimacji. Technologia cięcia laserem jest szybka, przy tym dokładna, materiał po takim cięciu nie potrzebuje dalszej obróbki. Laserem możemy ciąć metal, stal niestopową wysokostopową, tworzywa syntetyczne, aluminium lub drewno i niemetale: plexi, szkło, papier, ceramikę lub tekstylia.

Typy cięcia laserowego

W tym przypadku elementem tnącym jest gorący promień lasera i technologiczny o ogromnej czystości. Należy rozumieć, iż cięcie laserowe składa się z 3 etapów (początek cięcia, cięcie właściwe i zakończenie mechanizmu cięcia). W ciągu procedury strumień gazu jest przekazywany do strefy cięcia, co powoduje likwidowanie stopionego i utlenionego materiału na drugą stronę. Należałoby podkreślić, iż wyróżniamy parę rodzajów cięcia laserowego, jakie różnią się pomiędzy sobą obrabianym surowcem. Niezwykle wielokrotnie wybierane jest cięcie laserowe przez odparowanie. W tym przypadku obrabiany materiał jest poddawany odparowaniu w gazie obojętnym. Należy także wyróżnić cięcie laserowe poprzeczne topnienie i wydmuchiwanie. W takiej sytuacji materiał podlega stopieniu. Potem stopiona część jest wydmuchiwana przez gaz. Tanie jest także cięcie laserowe przez spalanie. Ta obróbka polega na tym, iż materiał podlega wypalaniu przez strumień tlenowy czy mieszaniny związanej z tlenem. Należy podkreślić, iż cięcie laserowe odbywa się także przez stworzenie cieplnych pęknięć (materiał jest właściwie formowany przez pękanie).

Co daje cięcie laserowe?

Należy podkreślić, iż ta obróbka oddziałuje na dużą jakość końcowego produktu. Należy zaznaczyć, iż jego krawędzie są odpowiednio równe i czyste. Poza tym cała technologia jest niezwykle szybka oraz dokładna.

Kiedy wykorzystywać technikę cięcia laserowego CNC?

Cięcie laserowe z powodzeniem wykorzystywać można do obróbki stali miękkiej, do grubości blisko 30 milimetrów. Pragnąc otrzymać satysfakcjonujące efekty powyżej granicy 25 milimetrów, potrzebne jest wykorzystanie doskonałej klasy elementów. Ogromne znaczenie będzie miał sam materiał, wystarczająco czysty gaz, odpowiedni stan dyszy i jakość wiązki.

Zalety cięcia laserem:

  1. Gładka warstwa materiału, nie wymaga dalszej obróbki
  2. ogromna szybkość cięcia
  3. ekonomizacja materiału
  4. prosta w obsłudze
  5. ogromna uniwersalność mechanizmu cięcia laserem.

Wady cięcia laserowego:

  1. duży koszt inwestycji
  2. zawężona grubość cięcia blachy.

3 najważniejsze zalety cięcia laserem

Przed wypuszczeniem jakiegokolwiek elementu na rynek potrzebna jest jego obróbka. Podczas procesów obróbczych używane są odpowiednio dopasowane technologie, dzięki którym można osiągnąć najbardziej pożądany kształt przedmiotu. Istnieje wiele metod, dzięki którym można tego dokonać. Są to obróbki skrawaniem (toczenie, frezowanie, szlifowanie), obróbki cieplne – a więc wszelkie zabiegi termiczne, podczas których zmieniana jest struktura materiału (hartowanie, wyżarzanie, przesycanie oraz stabilizowanie), a także obróbki plastyczne na zimno i na gorąco pozwalające ukształtować materiał (kucie, toczenie, gięcie, ciągnienie).

Na czym polega cięcie laserem?

Obecnie cięcie laserem to jedna z najnowocześniejszych i najlepszych metod obróbki metali. Pozwala osiągnąć pożądany kształt w jeden z szybszych i dokładniejszych sposobów. Dzięki temu procesowi można bardzo dokładnie wyciąć wszelkie otwory, zagłębienia oraz otrzymać bardzo dobrej jakości powierzchnie cięcia. Podstawę tej obróbki stanowi dzielenie materiału poprzez zastosowanie jako czynnika tnącego gorącego promienia lasera oraz gazu technicznego o dużej czystości.

Zastosowanie technologii laserowej we współczesnym przemyśle jest ogromne i obejmuje między innymi:

  • cięcie,
  • spawanie,
  • znakowanie,
  • obróbki powierzchniowe,
  • drążenie otworów.

Jakie korzyści płyną ze stosowania metody cięcia laserem?

  1. Po pierwsze i przede wszystkim – cięcie małych detali. Dzięki technologii laserowej jesteśmy w stanie wykonać nawet najmniejsze elementy z dokładnością do 0,001mm (jednej tysięcznej milimetra!). Precyzja lasera gwarantuje uzyskanie tak gładkich krawędzi, że jakakolwiek obróbka wykończeniowa detalu staje się niepotrzebna.
  2. Po drugie – głowica tnąca nie ma bezpośredniego kontaktu z obrabianym materiałem. Dzięki temu nie następują procesy niszczeniowe podczas użytkowania. Jest to bez wątpienia również bardzo ważny czynnik ekonomiczny – częsta wymiana końcówki laserowej nie jest wymagana.
  3. Po trzecie – podczas cięcie laserem nie powoduje uszkodzenie materiału. Dzieje się tak dlatego, gdyż wiązka lasera nie jest zbyt szeroka, a kieruje się ją w bardzo precyzyjny sposób w dany obrabiany obszar. Warto też tu wspomnieć, że strefa wpływu ciepła jest wąska i nie następuje przegrzanie materiału.

Jak każda metoda obróbki materiałów ta również ma swoje wady. Jest to przede wszystkim wysoki koszt zakupu lasera, jednak biorąc pod uwagę fakt, iż głowica laserowa jest ciężka do uszkodzenia, cena nie boli aż tak bardzo. Inną kwestią jest fakt, że bardzo trudno jest dobrać wyspecjalizowaną kadrę inżynierską do obsługi maszyny, a koszty szkoleń z tej tematyki są bardzo wysokie.