Κοπή Μετάλλων με Λέιζερ: Τι Πρέπει να Γνωρίζετε

Τι είναι η κοπή με λέιζερ;

Μια δέσμη λέιζερ είναι μια συγκεντρωμένη δέσμη φωτός, που συχνά εστιάζει έως και 15 kw ισχύος σε μια περιοχή διαμέτρου λίγων χιλιοστών. Όταν τα υλικά είναι κατάλληλα για κοπή με λέιζερ εκτίθενται στη δέσμη, εξατμίζονται.

Οι σύγχρονες μηχανές κοπής με λέιζερ CNC συνδυάζουν αυτή την τεχνολογία με ένα εξαιρετικά ακριβές σύστημα ελέγχου κίνησης, επιτρέποντας στην κεφαλή λέιζερ να κόβει σχήματα σε ένα ευρύ φάσμα μεταλλικών φύλλων.

Ποια μέταλλα μπορούν να κοπούν με λέιζερ;

Ένα από τα μεγάλα πλεονεκτήματα της κοπής με λέιζερ, είναι ότι μπορεί να κοπεί σχεδόν οποιοδήποτε υλικό, από λεπτά μέταλλα έως χοντρά, καθώς και ξύλο και ορισμένοι τύποι πλαστικού – αν και τα δύο τελευταία χρησιμοποιούν διαφορετική διαδικασία από αυτές που θα είμαστε. συζητώντας εδώ.

Η κοπή με λέιζερ δεν έχει προβλήματα με την κοπή των περισσότερων κατηγοριών:

• Μαλακός χάλυβας / Χάλυβας χαμηλού άνθρακα
• Χάλυβας ψυχρής έλασης
• Ανοξείδωτο ατσάλι
• Αλουμίνιο
• Τιτάνιο
• Ορείχαλκος
• Χαλκός

Τι πάχος μπορεί να κοπεί με λέιζερ; Με την έλευση της κοπής με λέιζερ Co2, η ίδια ακρίβεια και ταχύτητα των λεπτότερων υλικών μπορεί να εφαρμοστεί και σε παχύτερα υλικά.

Η Metals Supermarkets προσφέρει κοπή με λέιζερ από 0,5mm – 20mm πάχος, σε όλα τα υλικά που αναφέρονται παραπάνω.

Πλεονεκτήματα της κοπής με λέιζερ

1. Ταχύτητα : Αφού προγραμματιστούν, τα εξαρτήματα μπορούν να κοπούν μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, πολύ πιο γρήγορα από τις εναλλακτικές μεθόδους κοπής με πλάσμα ή με εκτόξευση νερού.
2. Ακρίβεια : Τα συστήματα ελέγχου στις σύγχρονες μηχανές CNC, συμπεριλαμβανομένου ενός κόφτη λέιζερ, είναι εξαιρετικά ακριβή, που σημαίνει ότι τα εξαρτήματα μπορούν να κοπούν σε ανοχή 0,2 mm.
3. Χαμηλό κόστος : Λόγω της υψηλής ταχύτητας κοπής με λέιζερ, κάθε εξάρτημα μπορεί να είναι πολύ φθηνότερο στην κοπή με λέιζερ από τη χρήση συμβατικών διεργασιών. Η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας τα κάνει επίσης πιο εύκολα στο πορτοφόλι.
4. Κόψτε οποιοδήποτε υλικό : Οι τεχνικές κρύας κοπής όπως η μηχανική κατεργασία, η δρομολόγηση και το πριόνισμα μπορούν να κόψουν λεπτά μέταλλα, αλλά παλεύουν με υλικά υψηλής αντοχής όπως το  AR400 . Η κοπή με λέιζερ δεν επηρεάζεται από τη σκληρότητα του υλικού και προσφέρει εξαιρετική ακρίβεια.

Μειονεκτήματα της κοπής με λέιζερ

1. Χρόνος παράδοσης : Οι μηχανές λέιζερ υψηλής ισχύος είναι ακριβές και ως εκ τούτου πρέπει να κόβουν εξαρτήματα συνεχώς για να δικαιολογήσουν το κόστος τους. Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι οι χρόνοι παράδοσης μπορεί να είναι μεγαλύτεροι σε ορισμένες περιπτώσεις.
2. Ακριβά εμπόδια εισόδου : Η εγκατάσταση ενός κόφτη λέιζερ στις εγκαταστάσεις σας θα ήταν εξαιρετική για παραγωγή, αλλά είναι εξαιρετικά ακριβά.
3. Εισαγωγή θερμότητας : Επειδή η δέσμη λέιζερ εξατμίζει το υλικό, μπορεί να δημιουργήσει μια τοπική ζώνη HAZ ή επηρεασμένη από τη θερμότητα, η οποία μπορεί να απαιτεί δευτερεύουσα επεξεργασία σε ορισμένες περιπτώσεις χρήσης
4. Δυσκολία με ανακλαστικά υλικά : Μερικά λέιζερ παλεύουν με ανακλαστικά μέταλλα όπως ορείχαλκο ή γυαλισμένο ανοξείδωτο χάλυβα.

Βιομηχανικές εφαρμογές

Η κοπή με λέιζερ, ειδικά σε συνδυασμό με την κάμψη ή  την αναδίπλωση , παρατηρείται σχεδόν σε κάθε κλάδο με κάποιο τρόπο.

Από ανταλλακτικά αυτοκινήτων έως θήκες υπολογιστών, βραχίονες για την ιατρική βιομηχανία μέχρι αναδιαμόρφωση αποθήκευσης, η κοπή με λέιζερ μπορεί να προσφέρει έναν εξαιρετικό τρόπο για να φτιάξετε στηρίγματα, επιγραφές, καλύμματα και οποιοδήποτε άλλο μέταλλο ελαφρού έως μεσαίου βάρους.

Τυπικές βιομηχανίες που χρησιμοποιούν κοπή με λέιζερ:

• Κατασκεύασμα
• Μηχανουργική κατεργασία
• Κατασκευή μηχανών
• Κατασκευή αυτοκινήτων
• Κατασκευή ηλεκτρονικών

Προετοιμασία εργασίας πριν από την κοπή με λέιζερ

Όταν σχεδιάζετε λαμαρίνα κοπής με λέιζερ, υπάρχουν μερικά πράγματα που πρέπει να γνωρίζετε, για να αξιοποιήσετε τα πλεονεκτήματα της διαδικασίας, καθώς και να είστε σαφείς σχετικά με τους περιορισμούς της

• Τρύπες : Συνήθως, οι τρύπες δεν πρέπει να έχουν διάμετρο μικρότερη από το πάχος του υλικού. Αυτό είναι γνωστό ως ελάχιστο μέγεθος οπής 1:1, αλλά μπορεί να διαφέρει ανάλογα με ορισμένα υλικά και διαδικασίες.
• Υποδοχές : Οι αυλακώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ευθυγράμμιση εξαρτημάτων μεταξύ τους, αυτές θα πρέπει να έχουν περιθώριο για το πλάτος της κοπής, που είναι γνωστό ως κορφή.
• Μέγεθος : Η γνώση του μέγιστου μεγέθους του φύλλου, καθώς και του μεγέθους του κρεβατιού θα βοηθήσει στην εξοικονόμηση κόστους, επιτρέποντας λιγότερη σπατάλη. Μιλήστε στο  τοπικό σας κατάστημα  για περισσότερες πληροφορίες.
• Μη υποστηριζόμενες περιοχές : Ιδιαίτερα σημαντικά για στένσιλ και πινακίδες, τα γράμματα που αφήνουν «νησιά» υλικού θα πρέπει να έχουν «γέφυρες» επαρκούς πάχους για να συγκρατούν όλα τα μέρη στη θέση τους. Αυτό είναι σημαντικό σε γράμματα όπως a, b, d, e, g και ούτω καθεξής.

Τύποι κοπής με λέιζερ

Υπάρχουν δύο εμπορικά χρησιμοποιούμενοι τύποι λέιζερ για κοπή μετάλλων, το Co2 και το Fiber.

Κοπή με λέιζερ Co2

Η πρώτη είναι μια παλαιότερη διαδικασία, όπου ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται μέσω ενός θαλάμου αερίου Co2, αυτό διεγείρει τα σωματίδια στον σωλήνα και μόλις εστιαστεί χρησιμοποιώντας καθρέφτες και φακούς, παράγει μια έντονη δέσμη φωτός.

Τα λέιζερ Co2 λειτουργούν με απόδοση περίπου 20%, πράγμα που σημαίνει ότι μεγάλο μέρος της ισχύος που αντλείται από τον σωλήνα λέιζερ μετατρέπεται σε σπατάλη θερμότητας και φωτός, αντί για ισχύ λέιζερ.

Τα λέιζερ Co2 κυμαίνονται από 100 Watt για χαρτί, χαρτιά και ύφασμα, έως 20 kw για τα πιο παχιά μέταλλα.

Λέιζερ ινών

Παρουσιάστηκαν για πρώτη φορά το 2008, χρησιμοποιούν μια πηγή παραγωγής ενέργειας λέιζερ στερεάς κατάστασης αντί για σωλήνα αερίου. Επωφελούμενοι από διάφορες τεχνολογικές προόδους, αυτοί οι κόφτες λέιζερ μπορούν να επεξεργαστούν μια ευρύτερη ποικιλία υλικών από το Co2.

Ένα από τα πλεονεκτήματα ενός λέιζερ ινών είναι η ικανότητά τους να κόβουν ανακλαστικά υλικά. Αυτό οφείλεται στον τρόπο μετάδοσης του λέιζερ στο τεμάχιο εργασίας και το καθιστά καλύτερη επιλογή για ορείχαλκο, χαλκό και γυαλισμένο ανοξείδωτο χάλυβα και αλουμίνιο.

Το μεγαλύτερο όφελος για τον εμπορικό φορέα είναι ότι ένα λέιζερ ινών είναι πολύ πιο αποδοτικό και οικονομικό, μετατρέποντας σχεδόν το 80% της ενέργειας εισόδου του σε ισχύ κοπής. Αυτό σημαίνει ότι τα εξαρτήματα μπορούν να γίνουν φθηνότερα και τα μηχανήματα απαιτούν λιγότερες αλλαγές υποδομής για την εγκατάσταση.

Ποιο είναι το καλύτερο λέιζερ για κοπή μετάλλων;

Τόσο τα λέιζερ ινών όσο και τα λέιζερ Co2 χρησιμοποιούνται τακτικά για την κοπή μετάλλων, αλλά όπως οι περισσότερες επιλογές, κάθε ένα από αυτά τα συστήματα λέιζερ έχει τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματά του.

Ένα λέιζερ ινών μπορεί να κόψει μια μεγάλη ποικιλία υλικών με τον ορείχαλκο και τον χαλκό να έχουν ορισμένες εξαιρέσεις, καθώς πολλά λέιζερ Co2 δεν μπορούν να επεξεργαστούν ορισμένες ποιότητες από αυτά. Αλλά αυτά τα λέιζερ είναι πολύ πιο ακριβά.

Τούτου λεχθέντος, τα λέιζερ Co2 καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια από ένα λέιζερ ινών και συχνά κοστίζουν περισσότερο στη συντήρηση. Ένα λέιζερ ινών είναι σίγουρα η καλύτερη επιλογή για τα περισσότερα υλικά, αν το επιτρέπει ο προϋπολογισμός.

Και τα δύο είναι προσαρμοσμένα για επίπεδα προϊόντα έλασης. με άλλα σχήματα (γωνίες, δοκοί, σωλήνες), απαιτείται κόφτης λέιζερ 6 αξόνων.

Κατοχή κοπτικών λέιζερ έναντι χρήσης υπηρεσίας

Στη μεταποίηση υπάρχουν εταιρείες υπεργολαβίας για σχεδόν κάθε είδος υπηρεσίας, από κοπή και συγκόλληση με λέιζερ μέχρι συναρμολόγηση και παραγωγή μεγάλου όγκου. Αυτό συμβαίνει επειδή όλες αυτές οι υπηρεσίες απαιτούν μεγάλους όγκους παραγγελιών για να είναι οικονομικά βιώσιμες. Πρέπει να πληρώσουν ειδικευμένους χειριστές, χώρο κ.λπ.