La produzione industriale utilizza solitamente processi di produzione sottrattivi per realizzare i prodotti. Il taglio laser della lamiera, una fase produttiva critica, è un ottimo esempio di tale processo. Il processo concentra un raggio laser sulla superficie del materiale. Il materiale viene quindi bruciato, vaporizzato o fuso, producendo il risultato desiderato.
Poiché il taglio laser è una tecnica precisa, semplifica la difficoltà di produzione di componenti complessi. Yonglihao Machinery può fornirvi prodotti di alta qualità. servizi di taglio laser dei metalliContinua a leggere per saperne di più sul taglio laser della lamiera.
Sommario
Cos'è il taglio laser della lamiera?
La lavorazione della lamiera è uno dei processi di produzione industriale più comuni. Di conseguenza, il taglio laser della lamiera sembra essere tra i metodi più diffusi. Il taglio laser utilizza un fascio di luce ad alta potenza (laser) per tagliare lamiere piatte e sottili. Il processo è guidato da ottiche e tecnologia a controllo numerico computerizzato (CNC). Questo è il motivo per cui i pezzi tagliati al laser presentano un'elevata precisione.
Storia del taglio laser della lamiera
La tecnologia del taglio laser esiste da oltre 60 anni. I primi tentativi di tagliare lamiere risalgono al 1960. Già nel 1964, i laser a CO2 venivano utilizzati per lavorazioni di precisione come la saldatura delle molle degli orologi. Il taglio laser offre i vantaggi dell'automazione e dell'elevata precisione rispetto ad altri metodi di taglio. Questo lo rende popolare per lavorazioni delicate e per la produzione di massa.
I laser a fibra furono originariamente prodotti negli anni '60. Tuttavia, solo alla fine degli anni '80 furono disponibili in commercio. Gli anni '90 sono considerati l'età d'oro della tecnologia laser, poiché videro l'introduzione di vari laser ad alta potenza, come i laser a stato solido, che migliorarono notevolmente l'efficienza e la produzione. All'inizio degli anni 2000, i servizi di taglio laser erano diventati una tecnologia di produzione ampiamente accettata in una varietà di settori, tra cui quello automobilistico e aerospaziale.
Tipi di laser per il taglio della lamiera
Esistono tre tipi di laser utilizzati per tagliare i materiali nella produzione industriale. Ogni laser cutter ha caratteristiche uniche che lo distinguono dagli altri. Detto questo, ecco una panoramica completa dei tre tipi di laser cutter.
Laser a fibra
Le apparecchiature per il taglio laser a fibra sono tra gli strumenti di taglio di precisione più potenti. Si tratta di laser a stato solido che utilizzano laser seed per amplificare il fascio attraverso specifiche fibre di vetro. Sono efficaci nel taglio di metalli, leghe e non metalli come vetro, plastica e legno. Oltre alle semplici attività di taglio, sono adatte anche per l'incisione e la ricottura dei metalli.
I laser a fibra hanno un taglio più ampio rispetto ad altri laser grazie alla loro maggiore potenza. Hanno una lunga durata di almeno 25.000 ore e quindi richiedono meno manutenzione. Generano alcuni dei fasci più durevoli e robusti. Tuttavia, sono più adatti al taglio di materiali con spessori inferiori a 20 mm.
Laser CO₂
I laser a CO2 generano fasci di luce facendo passare elettricità attraverso un tubo contenente una miscela di gas. La miscela di gas è composta principalmente da anidride carbonica e gas nobili. Elio e azoto, in particolare, sono i gas più comunemente utilizzati nei laser.
Tuttavia, sono meno potenti dei laser a fibra. I dispositivi laser a CO₂ possono tagliare solo materiali non metallici come legno, acrilico e plastica. In alcuni casi, possono essere utilizzati anche per il taglio laser di lamiere, come sottili fogli di alluminio e altri metalli non ferrosi.
Laser a cristallo
I laser a cristallo sono disponibili in due forme: Nd:YAG (granato di ittrio e alluminio drogato al neodimio) e Me:YVO (ortovanadato di ittrio drogato al neodimio, YVO4). Entrambi sono macchine da taglio estremamente potenti. Tuttavia, sono piuttosto costose e hanno una durata di vita dimezzata rispetto ai laser a fibra (da 8.000 a 15.000 ore). Tagliano metalli rivestiti e non rivestiti, non metalli e polimeri. Inoltre, i laser a cristallo possono tagliare la ceramica in determinate condizioni.
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Tre processi di taglio laser della lamiera
Il taglio laser della lamiera è un processo termico che utilizza un raggio laser per tagliare porzioni di una lamiera. Esistono tre metodi principali per tagliare la lamiera.
Taglio a fusione laser
Il taglio per fusione impiega un gas di taglio inerte, spesso azoto o argon, per espellere il materiale fuso dalla torcia. L'uso del gas inerte evita l'ossidazione del filo di taglio senza interferire con il processo. La procedura è adatta per lamiere piane e sottili, nonché per materiali che devono soddisfare elevati standard estetici con una post-lavorazione minima.
Taglio a fiamma con raggio laser
Il materiale fuso viene espulso tramite ossigeno gassoso durante il taglio a fiamma con raggio laser. Ciò crea una reazione esotermica, aumentando l'apporto energetico complessivo dell'operazione. Il metodo è adatto per il taglio di acciaio dolce e altre lamiere, nonché di materiali fusibili come la ceramica.
Taglio a sublimazione con raggio laser
Questo tipo di taglio laser utilizza il laser per vaporizzare le porzioni di materiale meno fuse. Analogamente al taglio per fusione, vengono utilizzati gas inerti come azoto, elio o argon per garantire che i bordi di taglio siano privi di ossidanti. Sebbene lento, genera bordi di alta qualità per un taglio preciso.
Vantaggi del taglio laser della lamiera
Ecco cinque vantaggi significativi di questo approccio produttivo:
Tagli ad alta precisione
La produzione con taglio laser utilizza un fascio di luce per tagliare i metalli con estrema precisione. Il laser fonde ed evapora i materiali con maggiore accuratezza e precisione rispetto a molti processi di taglio convenzionali. Alcune apparecchiature di fustellatura hanno tolleranze da 1 a 3 mm. Tuttavia, i sistemi di taglio laser possono tagliare con una precisione fino a 0,003 mm.
Elevato utilizzo dei fogli
I sistemi di taglio laser consentono l'utilizzo di una percentuale sostanziale dei materiali di fabbricazione. Il processo lascia poco o nessun margine di scarto, poiché la macchina massimizza la quantità di parti utilizzabili sulla lamiera. Di conseguenza, non è necessario preoccuparsi di utilizzare materiali in eccesso. È possibile acquistare la quantità corretta con la certezza che sarà sufficiente.
Estrema versatilità di taglio
I processi di taglio laser sono estremamente adattabili e versatili. Un singolo laser cutter è ideale per una varietà di operazioni di taglio, come tagli semplici, tagli sofisticati con dettagli dettagliati, marcature, forature e incisioni. Di conseguenza, i produttori non sono tenuti a sostituire gli utensili a intervalli regolari durante il processo.
Basso utilizzo di energia
A differenza di altre apparecchiature di taglio, i laser cutter non richiedono il movimento di sezioni separate del dispositivo. Questo consente loro di tagliare efficacemente pezzi di materiale senza consumare troppa energia. I laser cutter possono funzionare con 10 kW di energia, ma la maggior parte delle altre operazioni può richiedere fino a cinque volte tanto.
Danni minimi o nulli
Forse pensi che esporre i materiali al calore durante il taglio laser provochi deformazioni, distorsioni o addirittura danni totali. Ebbene, non è vero. Le parti interessate dal calore durante il taglio laser sono di minore entità e rappresentano un rischio minimo per la tolleranza delle caratteristiche o dei componenti dopo la fabbricazione.
Svantaggi del taglio laser della lamiera
Nonostante i suoi numerosi vantaggi, il taglio laser della lamiera presenta diversi svantaggi. Analizziamoli.
Necessità di un operatore specializzato
Per sfruttare al meglio i vostri laser cutter, potrebbe essere necessario assumere un esperto che gestisca la macchina per la creazione dei pezzi. Un esperto, ad esempio, noterà rapidamente un errore o una configurazione errata che potrebbe compromettere i processi di produzione o persino l'integrità della macchina.
Limiti sullo spessore del metallo
Sebbene il taglio laser funzioni bene con un'ampia gamma di materiali, comprese le lamiere, è comunque preferibile utilizzare altri metodi di taglio quando si lavora con metalli spessi. I laser cutter tipici sono ideali per tagliare lamiere di alluminio con uno spessore massimo di 15 mm e acciaio con uno spessore di 6 mm.
Gas nocivi
Durante il taglio della plastica, i laser emettono grandi quantità di fumi pericolosi. Questo perché fondono e fanno evaporare la materia plastica. Di conseguenza, è fondamentale eseguire il taglio laser in un'area ben ventilata o in un ambiente di lavoro sicuro.
Elevato investimento iniziale
I sistemi di taglio laser di alta qualità sono costosi. Un sistema di taglio laser di base può costare circa $3000, il doppio di un sistema di taglio a getto d'acqua o al plasma. Pertanto, avviare un'attività di taglio laser richiede un investimento iniziale significativo.
Suggerimento di progettazione per parti tagliate al laser
Per un utilizzo efficace ed efficiente dei servizi di taglio laser sui vostri prodotti, è fondamentale seguire i consigli elencati di seguito durante la progettazione del vostro prodotto di taglio laser.
Il metallo da tagliare non deve essere troppo spesso.
Lo spessore è un fattore importante da considerare nelle operazioni di taglio laser. È direttamente correlato alla potenza del laser. Di conseguenza, all'aumentare dello spessore, la capacità del laser di penetrare e tagliare il materiale diminuisce. Tuttavia, aumentare la potenza del laser può aumentare le possibilità di taglio di tale materiale.
Ricorda il taglio
La progettazione del laser richiede di considerare il cosiddetto "kerf". Il kerf è la sostanza che evapora quando il raggio laser colpisce il materiale da tagliare. Non si verifica solo nel taglio laser. È presente anche in altre procedure di lavorazione sottrattiva. Il taglio laser con kerf è determinato dallo spessore del raggio laser. Pertanto, è fondamentale tenerne conto in tutta la fase di progettazione.
Scegli il materiale giusto
La considerazione più critica prima di eseguire un'operazione di taglio laser è la selezione del materiale appropriato. La scelta del materiale è determinata dalle caratteristiche desiderate per il prodotto finito. Le qualità del materiale, come rigidità, traslucenza ed elasticità, variano. Yonglihao Machinery offre una varietà di opzioni di taglio laser per lamiere, plastica e carta.
Le spaziature sono importanti
Per eliminare gli errori e ottenere i migliori risultati possibili, il taglio laser richiede una spaziatura precisa. La distanza minima dovrebbe essere pari allo spessore del materiale. Ad esempio, nel taglio laser della lamiera, se la lamiera ha uno spessore di 2 mm, la distanza tra i due percorsi dovrebbe essere di 2 mm. Questo è particolarmente importante se si prevede di lavorare su diversi tipi di lamiera tagliata al laser.
Converti il tuo testo in punti di ancoraggio e curve
Non tutte le operazioni laser prevedono il taglio del testo. Se è necessario includere del testo, assicurarsi che le lettere siano distanziate e in caratteri grandi. Questo garantisce un'operazione più fluida e risultati ottimali. Se le lettere sono vicine, potrebbero sovrapporsi, con conseguente incomprensibilità dell'iscrizione.
Dovrei investire in una macchina per il taglio laser o scegliere un servizio?
I servizi di taglio laser sono fondamentali per un'ampia gamma di processi industriali, che si tratti di piccole aziende manifatturiere o di grandi organizzazioni come l'industria aerospaziale e automobilistica. La tecnica è una procedura altamente efficace ed efficiente che può essere utilizzata con un'ampia varietà di materiali.
Tuttavia, la scelta saggia per le piccole imprese manifatturiere è quella di optare per un servizio piuttosto che investire in una macchina. Questo è un metodo straordinario per risparmiare denaro senza rinunciare alla qualità. Tuttavia, se si dispone di maggiori risorse, investire in un'attrezzatura per il taglio laser può essere molto vantaggioso. Questo perché lo strumento offre diversi vantaggi.
In ogni caso, la scelta spetta interamente ai produttori. Se decidete di affidarvi a un servizio di taglio laser, contattate Yonglihao Machinery. Yonglihao Machinery può fornirvi servizi di taglio laser di alta qualità.
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Perché scegliere Yonglihao Machinery?
Cerchi un'azienda in grado di garantire servizi di taglio laser di alta qualità? Allora Yonglihao Machinery è la soluzione ideale per le tue esigenze di fabbricazione.
Siamo un'azienda rinomata che offre servizi di lavorazione della lamiera per la prototipazione rapida e la produzione personalizzata. Garantiamo servizi di taglio laser della lamiera di alta qualità. Inoltre, possiamo fornire soluzioni on-demand a costi contenuti, in base alle vostre esigenze.
Forniamo sia prototipi in piccoli volumi che produzioni su larga scala. Con Yonglihao Machinery, potete essere certi che i vostri prodotti saranno privi di problemi di fabbricazione della lamiera, soprattutto quando si lavora con articoli unici con dettagli complessi. Inoltre, offriamo servizi di alta qualità. CNC servizi, stampa 3D e servizi di pressofusione.
Alternative al taglio laser
Se non vuoi utilizzare il taglio laser e non sai come ricavare forme dalla lamiera, ecco alcune alternative di fascia alta per le tue esigenze di produzione.
EDM
Elettroerosione a filo Funziona in modo simile al taglio laser. Questo perché utilizza anch'esso il calore per rimuovere il materiale. Utilizza scariche elettriche (scintille) per tagliare il materiale nella forma desiderata. Rispetto al taglio laser, l'elettroerosione produce una finitura superficiale più liscia con una zona di impatto termico più piccola. Può anche essere utilizzata per tagliare materiali resistenti.
Fresatura CNC
fresatura CNC Utilizza frese rotanti ad alta velocità per modellare i materiali. Le operazioni di fresatura funzionano bene con metalli, leghe e non metalli. Si tratta di una tecnologia di produzione sottrattiva ad alta precisione, simile al taglio laser. La principale differenza tra i due metodi è che la fresatura impiega utensili da taglio – frese rotanti – per intagliare o modellare i disegni. Il taglio laser utilizza fasci di luce per fondere o bruciare le forme dei disegni.
Taglio al plasma
Il taglio al plasma è un processo che utilizza un flusso di gas ionico caldo per tagliare la lamiera. Una scintilla elettrica genera una grande quantità di calore in un gas compresso, come aria, idrogeno o argon, che provoca il movimento degli atomi. Le molecole continuano quindi a scontrarsi tra loro, separandosi dal gas. Rispetto al laser cutter, Un tagliatore al plasma può tagliare metalli molto più spessi.
Conclusione
Il taglio laser è una tecnologia utilizzata nella prototipazione rapida per tagliare i materiali. Questa pagina illustra il funzionamento, la sua storia, le diverse tipologie e altre informazioni che potrebbero esserti familiari. Confidiamo che tu abbia imparato qualcosa sul taglio laser. Tuttavia, puoi contare su Yonglihao Machinery per i migliori servizi di taglio laser.