В промышленном производстве обычно используются субтрактивные производственные процессы для изготовления изделий. Лазерная резка листового металла, критически важный этап производства, является ярким примером такого процесса. В ходе процесса лазерный луч фокусируется на поверхности материала. Затем он сжигается, испаряется или плавится, давая желаемый результат.
Поскольку лазерная резка — это точный метод, он упрощает изготовление сложных компонентов. Yonglihao Machinery может предоставить вам высококачественные изделия. услуги лазерной резки металлаПродолжайте читать, чтобы узнать больше о лазерной резке листового металла.
Оглавление
Что такое лазерная резка листового металла?
Изготовление листового металла — один из самых распространённых промышленных производственных процессов. Поэтому лазерная резка листового металла является одним из самых популярных методов. Лазерная резка использует мощный световой луч (лазер) для резки плоских и тонких металлических листов. Процесс управляется оптикой и системой числового программного управления (ЧПУ). Именно поэтому детали, вырезанные лазером, отличаются высокой точностью.
История лазерной резки листового металла
Технология лазерной резки существует уже более 60 лет. Первые попытки резки металлических листов относятся к 1960 году. К 1964 году CO2-лазеры начали использоваться для создания прецизионных деталей, например, сварки часовых пружин. Лазерная резка обладает преимуществами автоматизации и высокой точности по сравнению с другими методами резки. Это делает её популярной в высокоточном и массовом производстве.
Волоконные лазеры были первоначально произведены в 1960-х годах. Однако коммерчески доступны они стали только в конце 1980-х. 1990-е годы считаются золотым веком лазерных технологий, поскольку они стали свидетелями появления различных мощных лазеров, таких как твердотельные. Это значительно повысило эффективность и производительность. К началу 2000-х годов лазерная резка стала широко распространённой производственной технологией в различных отраслях промышленности, включая автомобильную и аэрокосмическую.
Типы лазеров для резки листового металла
В промышленном производстве для резки материалов используются три типа лазеров. Каждый лазерный резак обладает уникальными характеристиками, которые отличают его от других. Итак, ниже представлен полный обзор трёх типов лазерных резаков.
Волоконные лазеры
Оборудование для волоконной лазерной резки — одно из самых мощных прецизионных режущих устройств. Это твердотельные лазеры, использующие лазеры-затравки для усиления луча, проходящего через специальные стеклянные волокна. Они эффективны при резке металлов, сплавов и неметаллов, таких как стекло, пластик и дерево. Помимо простой резки, они подходят для гравировки и отжига металла.
Волоконные лазеры обеспечивают больший пропил, чем другие лазеры, благодаря своей более высокой мощности. Они имеют длительный срок службы — не менее 25 000 часов — и, следовательно, требуют меньше обслуживания. Они генерируют одни из самых прочных и надежных лучей. Однако они лучше всего подходят для резки материалов толщиной менее 20 мм.
CO₂-лазеры
CO2-лазеры генерируют световые лучи, пропуская электричество через трубку, содержащую газовую смесь. Газовая смесь состоит в основном из углекислого газа и инертных газов. В частности, гелий и азот являются наиболее часто используемыми газами в лазерах.
Однако они менее мощные, чем волоконные лазеры. CO₂-лазеры могут резать только неметаллические материалы, такие как дерево, акрил и пластик. В некоторых случаях их также можно использовать для лазерной резки листового металла, например, тонких алюминиевых листов и других цветных металлов.
Кристаллические лазеры
Лазерные резаки на кристаллах доступны в двух вариантах: на кристаллах Nd:YAG (иттрий-алюминиевый гранат, легированный неодимом) и Me:YVO (ортованадат иттрия, легированный неодимом, YVO4). Оба типа лазеров являются чрезвычайно мощными режущими машинами. Однако они довольно дороги и имеют срок службы всего в два раза меньше, чем волоконные лазеры (от 8000 до 15 000 часов). Они режут металлы с покрытием и без покрытия, неметаллы и полимеры. Кроме того, лазеры на кристаллах могут резать керамику при определённых условиях.
Готовы приступить к следующему проекту? Получите персональную смету на обработку ваших деталей.
Три процесса лазерной резки листового металла
Лазерная резка листового металла — это термический процесс, при котором лазерный луч отрезает части металлического листа. Существует три основных метода резки листового металла.
Лазерная резка методом плавления
При резке плавлением используется инертный режущий газ, часто азот или аргон, для подачи расплавленного материала из резака. Использование инертного газа предотвращает окисление кромки реза, не влияя на процесс. Этот метод подходит для плоских и тонких листов, а также для материалов, к которым предъявляются высокие требования по внешнему виду и которые требуют минимальной постобработки.
Лазерная газовая резка
В процессе лазерной газопламенной резки расплавленный материал вытесняется кислородом. Это вызывает экзотермическую реакцию, увеличивая общую энергозатратность процесса. Этот метод подходит для резки мягкой стали и других листовых металлов, а также легкоплавких материалов, таких как керамика.
Сублимационная резка лазерным лучом
Этот тип лазерной резки использует лазер для испарения менее расплавленных участков материала. Как и при резке плавлением, в качестве режущих газов используются инертные газы, такие как азот, гелий или аргон, чтобы гарантировать отсутствие окислителей на кромках реза. Несмотря на медленную скорость, этот метод обеспечивает получение высококачественных кромок для точной резки.
Преимущества лазерной резки листового металла
Вот пять существенных преимуществ такого подхода к производству:
Высокоточная резка
Лазерная резка использует световой луч для резки металлов с исключительной точностью. Лазер плавит и испаряет материалы с большей точностью, чем многие традиционные методы резки. Допуски некоторых высекальных прессов составляют от 1 до 3 мм. Однако лазерные резаки могут резать с точностью до 0,003 мм.
Высокая эффективность использования листов
Лазерные резаки позволяют использовать значительную часть материалов, используемых для изготовления. Этот процесс практически не оставляет отходов. Поскольку станок максимально увеличивает количество пригодных к использованию деталей на листе металла, вам не нужно беспокоиться о наличии излишков материала. Вы можете приобрести необходимое количество и быть уверенными, что его будет достаточно.
Экстремальная универсальность резки
Процессы лазерной резки чрезвычайно гибкие и универсальные. Один лазерный резак отлично подходит для самых разных задач, таких как простая резка, сложная резка с высокой детализацией, маркировка, сверление и гравировка. Благодаря этому производителям не требуется регулярно менять инструмент в процессе.
Низкое энергопотребление
В отличие от некоторых других видов режущего оборудования, лазерные резаки не требуют перемещения отдельных секций устройства. Это позволяет им эффективно измельчать куски материала, не потребляя слишком много энергии. Лазерные резаки могут работать с мощностью 10 кВт. Однако большинство других операций могут потребовать в пять раз больше.
Незначительный ущерб или его отсутствие
Возможно, вы считаете, что воздействие тепла на материалы во время лазерной резки приведёт к их деформации, искривлению или даже полному разрушению. На самом деле, это не так. Детали, подвергшиеся тепловому воздействию при лазерной резке, незначительны и не представляют особой угрозы для допусков деталей или компонентов после изготовления.
Недостатки лазерной резки листового металла
Несмотря на многочисленные преимущества, лазерная резка листового металла имеет ряд недостатков. Давайте рассмотрим их.
Требуется специалист-оператор
Чтобы полностью использовать возможности лазерных резаков, вам может потребоваться нанять специалиста для управления станком при изготовлении деталей. Специалист, например, быстро заметит ошибку или неправильную настройку, которые могут поставить под угрозу производственный процесс или даже целостность станка.
Ограничения по толщине металла
Хотя лазерная резка хорошо подходит для широкого спектра материалов, включая металлические листы, при работе с толстыми металлами лучше использовать другие методы резки. Обычные лазерные резаки идеально подходят для резки алюминиевых листов толщиной до 15 мм и стали толщиной до 6 мм.
Вредные газы
При резке пластика лазерные резаки выделяют большое количество опасных паров. Это происходит из-за плавления и испарения пластика. Поэтому крайне важно выполнять лазерную резку в хорошо проветриваемом помещении или в безопасной рабочей среде.
Высокие первоначальные инвестиции
Высококачественные лазерные резаки стоят дорого. Стоимость простого лазерного резака может составлять около $3000, что вдвое дороже, чем у гидроабразивных или плазменных резаков. Поэтому бизнес в сфере услуг лазерной резки требует значительных первоначальных вложений.
Совет по проектированию деталей, обработанных лазером
Для эффективного и рационального использования услуг лазерной резки при проектировании вашего изделия необходимо следовать приведенным ниже советам.
Разрезаемый металл не должен быть слишком толстым.
Толщина — важный фактор, который следует учитывать при лазерной резке. Она напрямую связана с мощностью лазера. С увеличением толщины снижается проникающая способность лазера и способность резать материал. Однако увеличение мощности лазера может повысить эффективность резки такого материала.
Помните прорезь
При проектировании лазера необходимо учитывать так называемый пропил. Пропил — это вещество, испаряющееся при соприкосновении лазерного луча с разрезаемым материалом. Это явление встречается не только при лазерной резке. Оно встречается и в других процессах субтрактивной обработки. Пропил при лазерной резке обусловлен толщиной лазерного луча. Поэтому крайне важно учитывать это на этапе проектирования.
Выберите правильный материал
Важнейшим фактором перед лазерной резкой является выбор подходящего материала. Выбор материала определяется желаемыми характеристиками готового изделия. Такие характеристики материалов, как жёсткость, прозрачность и эластичность, различаются. Yonglihao Machinery предлагает широкий выбор лазерной резки листового металла, а также пластика и бумаги.
Расстояние важно
Чтобы исключить ошибки и обеспечить наилучшие результаты, лазерная резка требует точного соблюдения зазоров. Минимальный зазор должен быть равен толщине материала. Например, при лазерной резке листового металла, если толщина листа составляет 2 мм, расстояние между двумя линиями должно составлять 2 мм. Это особенно важно, если вы планируете работать с различными конструкциями из листового металла, вырезанными лазером.
Преобразуйте свой текст в опорные точки и кривые
Не все лазерные операции предполагают резку текста. Если необходимо включить текст, убедитесь, что буквы расположены на большом расстоянии друг от друга и набраны крупным шрифтом. Это обеспечит более плавную работу и наилучшие результаты. Если буквы расположены близко друг к другу, они могут перекрывать друг друга. Это приведёт к неразборчивой надписи.
Стоит ли мне инвестировать в станок для лазерной резки или выбрать услугу?
Услуги лазерной резки жизненно важны для широкого спектра промышленных процессов. Будь то производство мелкого оборудования или крупные предприятия, такие как аэрокосмическая и автомобильная промышленность. Этот метод — весьма успешный и эффективный, он может применяться для обработки самых разных материалов.
Однако для небольших производственных предприятий разумным выбором будет выбор услуг, а не вложение средств в станок. Это отличный способ сэкономить, сохранив при этом качество для клиентов. Однако, если у вас есть средства, вложение в оборудование для лазерной резки может быть очень выгодным. Это объясняется рядом преимуществ этого инструмента.
В любом случае, выбор остаётся за производителем. Если вы решите воспользоваться услугами, обратитесь в компанию Yonglihao Machinery. Yonglihao Machinery предлагает вам высококачественные услуги лазерной резки.
Готовы приступить к следующему проекту? Получите персональную смету на обработку ваших деталей.
Почему стоит выбрать Yonglihao Machinery?
Ищете компанию, которая может предложить высококачественные услуги лазерной резки? Yonglihao Machinery — идеальное решение для ваших производственных задач.
Мы — авторитетная компания, предлагающая услуги по изготовлению изделий из листового металла для быстрого создания прототипов и производства на заказ. Мы гарантируем высокое качество услуг лазерной резки листового металла. Кроме того, мы можем предложить экономически выгодные решения по вашему запросу.
Мы также предлагаем как мелкосерийное производство прототипов, так и крупносерийное. С Yonglihao Machinery вы можете быть уверены, что ваши изделия не будут подвержены проблемам, связанным с изготовлением изделий из листового металла. Особенно это касается уникальных изделий со сложными деталями. Более того, мы обеспечиваем высочайший уровень ЧПУ услуги, 3D-печать и услуги литья под давлением.
Альтернативы лазерной резке
Если вы не хотите использовать лазерную резку и не знаете, как вырезать формы из листового металла, вот несколько высокотехнологичных альтернатив для ваших производственных нужд.
EDM
Электроэрозионная обработка проволокой Принцип работы аналогичен лазерной резке. Это связано с тем, что для удаления материала используется тепло. Для вырезания из материала нужной формы используются электрические разряды (искры). По сравнению с лазерной резкой, электроэрозионная резка обеспечивает более гладкую поверхность с меньшей зоной термического воздействия. Её также можно использовать для резки прочных материалов.
Фрезерование с ЧПУ
фрезерование с ЧПУ Для формовки материалов используются высокоскоростные вращающиеся фрезы. Фрезерование хорошо подходит для металлов, сплавов и неметаллов. Это высокоточная субтрактивная технология производства, аналогичная лазерной резке. Основное различие между этими двумя методами заключается в том, что при фрезеровании для вырезания или придания формы используются режущие инструменты – вращающиеся фрезы. Лазерная резка использует световые лучи для плавления или выжигания форм.
Плазменная резка
Плазменная резка — это процесс резки листового металла потоком горячего ионного газа. Электрическая искра генерирует большое количество тепла в сжатом газе, таком как воздух, водород или аргон, что приводит атомы в движение. Молекулы затем сталкиваются друг с другом, отделяясь от газа. По сравнению с лазерным резаком, плазменный резак может резать гораздо более толстые металлы.
Заключение
Лазерная резка — это технология, используемая для быстрого прототипирования материалов. На этой странице вы найдёте информацию об этой технологии, её истории, различных типах и другую информацию, которая может вам быть знакома. Мы надеемся, что вы узнали что-то новое о лазерной резке. Однако вы можете положиться на компанию Yonglihao Machinery, которая предоставляет лучшие услуги лазерной резки.