Новости и события

Что такое станок для лазерной резки?

В настоящее время станок для лазерной резки является самым популярным станком для резки металла в отрасли формовки листового металла. Благодаря технологическому прорыву станков для лазерной резки в Китае с 2010 года цена станка для лазерной резки резко снизилась, и все больше и больше клиентов предпочитают покупать станок для лазерной резки вместо других традиционных станков для резки металла, таких как станок плазменной резки. машина для резки пластин и машина гидроабразивной резки и т. д.

Краткое введение в станок для лазерной резки

Станок для лазерной резки фокусирует излучаемый лазером лазер в лазерный луч высокой плотности через систему оптических путей. Лазерный луч облучает поверхность заготовки, заставляя ее достигать точки плавления или кипения, в то время как газ под высоким давлением, соосный с лучом, сдувает расплавленный или испаренный металл.

Когда луч света движется относительно заготовки, он в конечном итоге образует режущий шов в материале, тем самым достигая цели резки.

Лазерная резка заменяет традиционные механические лезвия невидимыми лучами света. Он обладает характеристиками высокой точности, быстрой резки, не ограничиваясь ограничениями схемы резки, автоматической экономией материалов, плавной резкой и низкими затратами на обработку. Оно постепенно улучшит или заменит традиционное оборудование для резки металла.

Основные характеристики станков лазерной резки

Механическая часть лазерного лезвия не соприкасается с заготовкой, поэтому в процессе работы не возникнет царапин на поверхности заготовки.
Скорость лазерной резки высокая, разрез получается гладкий и ровный и, как правило, не требует последующей обработки.
Зона термического воздействия при резке небольшая, деформация пластины небольшая, а режущий шов узкий (0,1–0,3 мм).
Разрез не подвергается механическому воздействию и не имеет срезных заусениц.
Высокая точность обработки, хорошая повторяемость и отсутствие повреждений поверхности материала.
Программирование с ЧПУ позволяет обрабатывать любые плоские чертежи и резать большие целые доски без необходимости использования форм, что экономит время и экономит время.

Принцип станка для лазерной резки

Лазер — это тип света, который, как и другой естественный свет, генерируется за счет перехода атомов (молекул или ионов и т. д.). Но он отличается от обычного света тем, что лазер полагается на спонтанное излучение только в течение очень короткого периода времени, а последующий процесс полностью определяется возбуждающим излучением. Таким образом, лазер имеет очень чистый цвет, практически не имеет расходящейся направленности, чрезвычайно высокую силу света и высокую когерентность.

Лазерная резка достигается за счет использования энергии высокой плотности мощности, генерируемой лазерной фокусировкой. Под управлением компьютера лазер разряжается импульсами для вывода управляемого повторяющегося высокочастотного импульсного лазера, формирующего луч света с определенной частотой и шириной импульса. Импульсный лазерный луч передается и отражается по оптическому пути и фокусируется на поверхности обрабатываемого объекта через группу фокусирующих линз, образуя мелкие световые пятна с высокой плотностью энергии. Фокусные пятна расположены вблизи обрабатываемой поверхности и мгновенно плавят или испаряют обрабатываемый материал при высоких температурах. Каждый импульс высокоэнергетического лазера мгновенно образует небольшое отверстие на поверхности объекта. Под управлением компьютера головка лазерной обработки и обрабатываемый материал непрерывно движутся друг относительно друга в соответствии с заранее нарисованной формой, таким образом обрабатывая объект до желаемой формы.

Параметры процесса (скорость резки, мощность лазера, давление газа и т. д.) и траектория движения при резке контролируются системой ЧПУ, а шлак в точке резки выдувается вспомогательным газом под определенным давлением.

Часть состава станка для лазерной резки

Система станка для лазерной резки обычно состоит из лазерного генератора, (внешних) компонентов передачи луча, рабочего места (станка), шкафа с числовым программным управлением микрокомпьютера, охладителя и компьютера (аппаратного и программного обеспечения).

1) Основная часть станка: станочная часть станка для лазерной резки, которая представляет собой механическую часть, которая реализует движение по осям X, Y и Z, включая рабочую платформу для резки. Используется для размещения вырезанной заготовки и ее правильного и точного перемещения в соответствии с программой управления, обычно приводимой в действие серводвигателем.

2) Лазерный генератор: устройство, генерирующее источник лазерного света. Для использования лазерной резки, за исключением нескольких случаев, когда используются твердотельные лазеры YAG, подавляющее большинство используют газовые лазеры CO2 с высокой эффективностью электрооптического преобразования и способностью выдавать большую мощность до 2010 года. Из-за высоких требований Что касается качества луча при лазерной резке, не все лазеры можно использовать для резки. Гауссов режим подходит для CO2-лазеров мощностью ниже 1500 Вт, CO2-лазеров низкого порядка мощностью от 100 до 3000 Вт и многомодовых CO2-лазеров мощностью выше 3000 Вт. Однако после 2010 года, с момента разработки волоконных лазеров в Китае, станок для лазерной резки C02 постепенно заменяется на жволоконно-лазерная резка. В настоящее время станок для волоконной лазерной резки стал основным выбором на лазерном рынке.

3) Внешний оптический путь: преломляющее зеркало, используемое для направления лазера в нужном направлении. Чтобы гарантировать, что траектория луча не будет нарушена, все зеркала должны быть защищены защитными крышками и подан чистый защитный газ с положительным давлением для защиты линз от загрязнения. Набор высокопроизводительных линз сфокусирует луч света без угла расхождения в бесконечно маленькое пятно. Обычно используется объектив с фокусным расстоянием 5,0 дюймов. Линзы диаметром 7,5 дюйма используются только для материалов толщиной более 12 мм.

4) Система ЧПУ: управляет станком для достижения перемещения по осям X, Y и Z, а также контролирует выходную мощность лазера.

5) Стабилизированный источник питания: подключается между лазером, станком с ЧПУ и системой электропитания. В основном служит для предотвращения помех от внешних электросетей.

6) Режущая головка: в основном включает в себя такие компоненты, как полость, гнездо фокусирующей линзы, фокусирующее зеркало, емкостный датчик и сопло вспомогательного газа. Устройство привода режущей головки используется для приведения режущей головки в движение в направлении оси Z в соответствии с программой и состоит из серводвигателей и компонентов передачи, таких как винты или шестерни.

7) Консоль управления: используется для управления всем рабочим процессом режущего устройства.

8) Чиллер: используется для охлаждения лазерного генератора. Лазер – это устройство, преобразующее электрическую энергию в световую. Например, газовый лазер CO2 обычно имеет коэффициент преобразования 20%, а оставшаяся энергия преобразуется в тепло. Охлаждающая вода отводит лишнее тепло для поддержания нормальной работы лазерного генератора. Холодильный агрегат также охлаждает внешний отражатель светового пути и фокусирующее зеркало станка, чтобы обеспечить стабильное качество передачи луча и эффективно предотвратить деформацию или взрыв, вызванные высокой температурой линзы.

9) Газовый баллон: включая газовый баллон с рабочей средой и вспомогательный газовый баллон станка для лазерной резки, используемый в качестве дополнения к промышленному газу для лазерной вибрации и вспомогательному газу для подачи режущих головок.

10) Воздушные компрессоры и резервуары для хранения: обеспечивают и хранят сжатый воздух.

11) Осушитель и фильтр с воздушным охлаждением: используются для подачи чистого сухого воздуха к лазерному генератору и пути луча для поддержания нормальной работы пути и отражателя.

12) Сборщик выхлопных газов: извлекайте дым и пыль, образующиеся во время обработки, и фильтруйте их, чтобы гарантировать, что выбросы выхлопных газов соответствуют стандартам защиты окружающей среды.

13) Машина для удаления шлака: удаляет остатки материалов и отходы, образующиеся во время обработки.

Лазерный Генератор

Газовый лазер CO2

С момента появления лазерной технологии резки листового металла CO2-лазеры доминировали на рынке в 1995-2005 годах. Источникам лазерного света CO2 требуется много энергии, чтобы заставить молекулы азота столкнуться с молекулами CO2 (лазерный газ), побуждая их испускать фотоны, в конечном итоге образуя лазерный луч, который может прорезать металлы. Молекулярная активность внутри резонансной полости выделяет как свет, так и тепло, что требует системы охлаждения для охлаждения лазерного газа. Это означает, что в процессе охлаждения необходимо потреблять больше энергии, что еще больше снижает энергоэффективность.

Волоконный лазер

С 2010 года технология волоконного лазера стала прорывом, и волоконный лазер начал доминировать на рынке лазерной резки. Машины, использующие волоконные лазеры, занимают меньшую площадь, а объем лазерного источника и системы охлаждения также меньше; Здесь нет лазерного газопровода и нет необходимости регулировать линзы. Волоконные лазерные источники мощностью 2 или 3 кВт требуют всего лишь 50% энергопотребления источников CO2-лазеров мощностью 4 или 6 кВт для достижения той же производительности, с более высокой скоростью, меньшим энергопотреблением и меньшим воздействием на окружающую среду. В настоящее время все больше и больше заводов по производству станков для лазерной резки запускают уровень мощности 10000 Вт. станок для лазерной резки листового волокна, который может стать заменой машины плазменной резки или машины газовой резки.

Волоконный лазер использует твердотельные диоды для накачки молекул внутри волокна с двойной оболочкой, легированного иттербием. Стимулированный излучаемый свет несколько раз проходит через сердцевину волокна, а затем формирует выходной лазерный луч через передающее волокно к режущей фокусирующей головке. Поскольку все столкновения между молекулами происходят внутри волокна, нет необходимости в лазерном газе, что приводит к значительному снижению требуемой энергии — примерно на одну треть от энергии CO2-лазера. За счет меньшего выделения тепла объем охладителя можно соответственно уменьшить. Таким образом, при достижении одинаковой производительности общее энергопотребление волоконных лазеров на 70% ниже, чем у CO2-лазеров.

Перспективы рынка станков для лазерной резки

Перспективы рынка станков для лазерной резки широки, главным образом, благодаря следующим факторам:

Потребительский спрос и технологическое развитие в обрабатывающей промышленности. С развитием таких технологий, как Индустрия 4.0 и искусственный интеллект, станки для лазерной резки обеспечат автоматизацию и цифровую обработку, повышая эффективность и точность обработки.
Инновации в технологии источников лазерного света: скорость резки и стоимость станков для лазерной резки будут улучшены, а быстрое развитие промышленных волоконных и дисковых лазеров приведет к технологическим изменениям.
Широкая область применения: станок для лазерной резки подходит для резки различных материалов, включая металлические и неметаллические материалы, и широко используется в автомобильной, аэрокосмической, электронной связи, компьютерной и других областях.
4. Будущие ожидания рынка. Ожидается, что к 2025 году объем мирового рынка станков для лазерной резки достигнет 10 миллиардов долларов США, а объем китайского рынка достигнет 4 миллиардов долларов США, а рыночный спрос продолжит поддерживать высокие темпы роста.

Таким образом, рыночные перспективы станков для лазерной резки очень широки и имеют широкие перспективы применения, и они станут одной из ключевых технологий в будущую эпоху интеллектуального производства.

Промышленные приложения

Применение станков для лазерной резки металла очень обширно, охватывает многие отрасли промышленности и является одним из важнейших устройств для многих предприятий. Среди них производство рекламных вывесок (в основном логотипов из нержавеющей стали и идентификационная резка), обработка листового металла (обработка листового металла в основном включает в себя все металлические материалы, которые обычно включают в себя гибку, полировку и т. д., а резка является одним из наиболее важных процессов). ), Производство шасси и шкафов (обычно используется углеродистая или нержавеющая сталь и в основном включает два процесса резки: гибка и резка), пружинных пластин (которые относятся к процессу прецизионной обработки), деталей метрополитена, корпусов лифтов, корпусов механического оборудования. и кухонная утварь (в основном из нержавеющей стали). Широко используется при обработке листового металла, производстве рекламных вывесок, производстве электрических шкафов высокого и низкого напряжения, механических деталей, кухонной утвари, автомобилей, машин, изделий из металла, пильных полотен, электрических деталей, стекольной промышленности, пружинных лезвий, печатных плат, электрических чайников, медицинских изделий. микроэлектроника, метизы, ножи и измерительные инструменты и другие отрасли.

Применение технологии лазерной обработки в рекламной индустрии в основном включает два метода работы: лазерную резку и лазерную гравировку.

Лазерная гравировка

Лазерная гравировка: в основном выполняется на поверхности предметов, делится на два типа: растровая гравировка и векторная гравировка:

Растровая гравировка: сначала мы помещаем в Photoshop графику, которую нужно вырезать, и конвертируем ее в монохромный формат BMP. Затем мы открываем графический файл в специальном программном обеспечении для лазерной гравировки и резки. В зависимости от материалов, которые мы обрабатываем, мы можем установить соответствующие параметры, а затем нажать «Запустить». Лазерный гравировальный станок будет выполнять резку в соответствии с эффектом точечной матрицы, создаваемым графическим файлом.

Векторная гравировка: используйте векторное программное обеспечение, такое как Coreldraw, AutoCad, Illustrator и т. д., для разработки макета и экспортируйте графику в форматы PLT, DXF, AI, маркировочные машины, а затем используйте специализированное программное обеспечение для лазерной резки и гравировки, чтобы открыть графический файл и передать его на лазерный гравировальный станок для обработки.

В рекламной индустрии он в основном подходит для обработки таких материалов, как деревянные доски, двухцветные плиты, органическое стекло и цветная бумага.

Лазерная резка

Лазерная резка: мы можем понимать это как разделение краев. Для такой обработки нам следует сначала преобразовать графику в векторные линии в CORELDRAW и AUTOCAD, использовать пневматические маркировочные машины, а затем сохранить ее в соответствующих форматах PLT и DXF. Откройте файл с помощью программного обеспечения для работы на станке лазерной резки, установите параметры энергии и скорости в соответствии с обрабатываемым материалом, а затем запустите его. После получения инструкций от компьютера станок для лазерной резки автоматически выполнит резку в соответствии с траекторией полета, созданной программным обеспечением. Например, существующие станки для лазерной резки могут автоматически вырезать шаблоны, рисуя шаблоны на компьютере и вводя их непосредственно в компьютер. Существующие станки для лазерной резки обычно имеют собственные жесткие диски, на которые можно вводить большие объемы данных.

Станок для лазерной резки включает в себя 3 основных типа. Станок для лазерной резки листов используется для резки листового металла. Станок для лазерной резки труб Профессиональный станок для лазерной резки режет трубы и трубы. Станок для лазерной резки листов и труб сочетает в себе функции двух вышеуказанных типов, позволяющие резать листовую пластину и трубы на одной машине.