Laserski razrez je toplotni postopek, ki se pogosto uporablja v industrijski proizvodnji. Stroji za laserski razrez lahko hitro gravirajo in režejo pločevinaste plošče tudi najzahtevnejših oblik in zagotavljajo visokokakovostne zaključne obdelave.
V tem članku bomo raziskali postopek laserskega razreza in tehnike ter pomožne pline, vključno z dušikom, kisikom in stisnjenim zrakom, da boste laže razumeli njegovo delovanje in njegove prednosti.
Laserski razrez je postopek, pri katerem se za razrez materialov uporablja visokozmogljiv laser, ki ga računalniško numerično krmiljenje (CNC) usmerja prek optike. Ta postopek se pogosto uporablja v različnih panogah, vključno z avtomobilsko, letalsko, vesoljsko, elektronsko in medicinsko, za rezanje materialov, kot so kovine, plastika, keramika, les, tkanine in papir.
Laserski razrez vključuje uporabo usmerjenega laserskega žarka za taljenje materiala na lokaliziranem območju s koaksialnim plinskim curkom in ustvarjanje zareze. Plin ne vpliva na sam laserski žarek, vendar lahko učinkovito sežge, stali ali upari materiale, pri čemer lahko vse nastale ostanke odpihne, kar zagotavlja visokokakovosten končni rob.
Laserski razrez se lahko uporablja tudi za varjenje in jedkanje. Tri glavne tehnike laserskega razreza so laser CO2, neodimijev laser (Nd) in neodimijev laser na osnovi itrij-aluminijevega-granata (Nd:YAG). Vrsta uporabljenega laserja lahko vpliva na učinkovitost laserja. Prednosti laserskega razreza so natančnost, točnost, manjša onesnaženost in lažje pritrjevanje obdelovancev. Zlasti vlakenski laserji so znani po svojih odličnih zmogljivostih natančnega razreza. Ena od ključnih prednosti vlakenskih laserjev je njihova sposobnost zagotavljanja stalne kakovosti žarka na dolgih razdaljah, kar omogoča enakomerni razrez različnih materialov in debelin. Ta doslednost prispeva k vrhunski kakovosti robov in zmanjšuje potrebo po sekundarni obdelavi.
Stroji za laserski razrez delujejo tako, da prek optike usmerijo visokozmogljiv laserski žarek na material, ki ga je treba razrezati. Laserski žarek se skozi lečo usmeri na material, pri čemer se ta zaradi hitrega dviga temperature stopi ali izhlapi na določenem območju. Material se nato odstrani s koaksialnim plinskim curkom, ki odpihne staljeni material in ustvari zarezo. Plinski curek pomaga tudi pri hlajenju materiala in preprečuje njegovo deformacijo ali izkrivljanje. Stroj za laserski razrez upravlja sistem CNC, ki zagotavlja natančnost in točnost postopka razreza.
Pri laserskem razrezu se za izboljšanje kakovosti in učinkovitosti postopka razreza uporabljajo pomožni plini. Pomožni plin pomaga odpihniti staljen material in preprečiti njegovo ponovno strjevanje na površini materiala. Prav tako pomaga pri hlajenju materiala in preprečuje njegovo deformacijo ali izkrivljanje. Pri laserskem razrezu se najpogosteje uporabljajo dušik, kisik in stisnjen zrak.
Dušik je zaradi svojih inertnih lastnosti najpogosteje uporabljen pomožni plin pri laserskem razrezu. Uporablja se za zagotavljanje visokokakovostnega delovanja laserja, zlasti ko je potreben visokokakovosten razrez. Dušik izloča kisik v zraku in tako preprečuje, da bi reagiral z vročo pločevino, zaradi česar je razrez popoln in sijoč, pri čemer ne vpliva na barvo materiala (to je odvisno od čistosti uporabljenega dušika). Dušikov plin, ki je inerten, preprečuje oksidacijo rezanega roba, saj omogoča delovanje laserja v okolju brez kisika. Dušik je bistvenega pomena tudi za nižje stroške, večjo hitrost razreza, večjo produktivnost, boljši nadzor, najvišjo učinkovitost, kot dušik na zahtevo in rešitev "priključite in zaženite".
Kisik se pri laserskem razrezu uporablja za rezanje materialov, ki jih je težko rezati z drugimi metodami. Kisik je zelo reaktiven plin in povzroča eksotermično reakcijo, s katero se poveča moč laserskega žarka, kar omogoča rezanje debelejših materialov. Kisik reagira z rezanim materialom, pri čemer nastane kemična reakcija, ki pripomore k taljenju in uparjanju materiala. Odvisno od materiala se kisik uporablja tudi za povečanje hitrosti razreza in zmanjšanje stroškov postopka razreza. Vendar lahko kisik povzroči oksidacijo, zaradi katere na rezanem robu nastane plast ogljika, kar ima za posledico slabo obdelavo izdelka in težave z oprijemom premaza ali barve, ki se nanese na oksidirano površino. Zaradi visoke reaktivnosti kisika ni mogoče dobiti zelo tankih rezin.
Stisnjen zrak se lahko uporablja tudi kot pomožni plin pri laserskem razrezu, pri čemer je lahko hitrejši in stroškovno učinkovitejši. Vendar pa ne omogoča pridobivanja delov z zelo čistimi rezi, saj ima zrak v svoji sestavi 21 % kisika (običajno je treba te dele pred naslednjim postopkom odrezati, kar zahteva nekaj dodatnega dela). Ti rezi veljajo za dele, ki bodo pozneje obarvani ali varjeni, pri katerih pa barva rezalnega roba ni pomembna.
Čistost pomožnega plina je odvisna od zahtev stranke za končni izdelek, pri čemer moramo upoštevati naslednje:
Pri tem upoštevajte, da z zmanjšanjem čistosti dušika znatno zmanjšamo stroške.
Da, v prostorih tovarne je mogoče ustvariti lasten pomožni plin, kot je dušik. Z namestitvijo visokotlačnega sistema za proizvodnjo plina v obratu lahko podjetja zagotovijo stalno oskrbo s plinom, ki je na voljo 24 ur na dan, 7 dni na teden. Ta pristop ne zmanjšuje samo obratovalnih stroškov, temveč omogoča tudi popoln nadzor nad porabo plina. Poleg tega lahko podjetja z odpravo potrebe po prevozu s tovornjaki znatno zmanjšajo emisije CO2 in tako prispevajo k okoljski trajnosti.
Generatorji dušika so bistveni za optimizacijo postopkov laserskega razreza, saj ponujajo številne praktične prednosti. Obstajata dve vrsti generatorjev dušika, membranski generatorji dušika in generatorji dušika z adsorpcijo pod povišanim tlakom (PSA), ki omogočajo doseganje zelo visoke stopnje čistosti.
Podjetja, ki uporabljajo dušik pri laserskem razrezu, lahko znatno zmanjšajo stroške z lastnim pridobivanjem dušika, pri čemer odpade potreba po zunanjih nakupih dušika. Ta lastna proizvodnja zagotavlja tudi večji nadzor nad čistostjo dušika, kar zagotavlja stalno kakovost brez odvisnosti od zunanjih dobaviteljev.
Poleg tega podjetja s proizvodnjo dušika na mestu porabe prispevajo k okoljski trajnosti, saj zmanjšajo emisije pri prevozu in zmanjšajo odvisnost od tradicionalnih metod proizvodnje dušika. Na splošno je uporaba generatorjev dušika pragmatična izbira za podjetja, ki želijo povečati učinkovitost in okoljsko odgovornost pri postopkih laserskega razreza.
Stroji za laserski razrez so pogosto odvisni od stisnjenega zraka ali plinov za različne funkcije, vključno z napajanjem samega laserja. Visokotlačni kompresorji in ojačevalniki zagotavljajo potreben stisnjen zrak ali pomožne pline, kot je dušik, za postopek laserskega razreza. Zagotavljajo stalen in zanesljiv vir energije za laser, kar prispeva k stabilnemu in natančnemu razrezu. Visokotlačni kompresorji se uporabljajo za stiskanje plinov, kot sta dušik ali kisik, za pomoč pri laserskem razrezu. Stiskanje pomožnih plinov izboljša laserski postopek razreza in olajša dovajanje visokotlačnih plinov v rezalno glavo za optimalno delovanje.
Sistemi laserskega razreza pogosto vključujejo visokotlačne kompresorje ali ojačevalnike kot del integrirane rešitve za poenostavljeno in učinkovito nastavitev za uporabo laserskega razreza. Integracija visokotlačnih kompresorjev s sistemi laserskega razreza zagotavlja celovito rešitev za vaše industrijske potrebe.
Atlas Copco ima široko paleto zanesljivih generatorjev plina visoke čistosti in visokotlačnih sistemov za proizvodnjo plina za vse vaše potrebe po dušiku in kisiku za laserski razrez.
Če imate vprašanja ali želite izvedeti več o laserskem razrezu ter naših dušikovih in visokotlačnih rešitvah, se še danes obrnite na nas. Naša ekipa strokovnjakov vam je vedno pripravljena pomagati najti najboljšo rešitev za vaše potrebe.
27 oktober, 2023
V tej e-knjigi boste izvedeli vse, kar morate vedeti o industrijskih plinih in stisnjenem zraku za laserski razrez. Ne glede na to, ali za laserski razrez potrebujete dušik ali stisnjen zrak, Atlas Copco ponuja celovito paleto energetsko učinkovitih kompresorjev VSD, generatorjev kisika in dušika, boosterjev, tlačnih posod, filtrirnih rešitev, cevovodov, servisov, garancij in centralnih nadzornih sistemov.
15 junij, 2022
Dušik ima pomembno vlogo na različnih področjih uporabe v industriji. Ta e-knjiga o proizvodnji dušika vam bo pomagala razumeti naraščajoči trend proizvodnje dušika na kraju samem in kako to koristi vašemu poslovanju.
Če vaši delovni procesi zahtevajo dušik, je lahko naša proizvodnja dušika na mestu uporabe popolna rešitev za vas.
A collection of articles dedicated to explaining everything there is to know about compressed air, compressors, air treatment and the system that surrounds it.
Dušik se v industriji uporablja na številne različne načine, od konzerviranja hrane do proizvodnje elektronike. Preberite več o tem, kako deluje.
Odkrijte vse naše rešitve, spoznajte načela delovanja in preberite zgodbe naših strank.