Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Z veľkého množstva technológií na spracovanie železa sa rezanie laserom vyznačuje jeho účinnosťou a produktivitou. Táto technológia umožňuje nielen vyrábať výrobky s komplexným geometrickým obrysom, ale poskytuje aj vysokú rýchlosť výroby týchto výrobkov.

Popis technológie

Pri použití laserového rezania je valcový kov ovplyvnený účinkami odrazu a absorpcie žiarenia z lasera. Zmena veľkosti a tvaru prvkov pri spracovaní laserom sa dosahuje vplyvom dvoch výsledkov žiarenia: tavenia a odparovania. Opis procesu je nasledovný:

  • Laserový lúč ovplyvňuje železo v určitom bode.
  • Po prvé, prvky sa roztavia na optimálnu teplotu, potom sa začne proces tavenia kovu.
  • Odsadenie nastáva vo fáze tavenia.
  • Vplyv energie laserového žiarenia vedie k druhej fáze procesu - kovová látka sa varí a odparuje.

Posledne uvedený mechanizmus však vyžaduje vysokú spotrebu energie a je uskutočniteľný len pre dostatočne tenký kov. Preto sa v praxi rezanie uskutočňuje tavením. Súčasne, aby sa výrazne znížili náklady na energiu, zvýšila sa hrúbka spracovávaného kovu a rýchlosť rezania, vstrekuje sa do zóny rezu pomocný plyn, aby sa odstránili produkty deštrukcie kovu. Ako pomocný plyn sa zvyčajne používa kyslík, vzduch, inertný plyn alebo dusík. Takéto rezanie sa nazýva plynový laser .

Druhy laserových zariadení

Laser sa skladá z nasledujúcich prvkov:

  • Špeciálna kľúčová energia (čerpací systém).
  • Pracovisko s možnosťou stimulovaného žiarenia.
  • Optický rezonátor (súbor špecializovaných zrkadiel).

Spojenie liečby s jednou alebo inou variáciou je určené spôsobom použitého lasera a jeho výkonom. Teraz existuje nasledujúca klasifikácia laserov:

  1. Pevné skupenstvo (výkon nie viac ako 7 kW).
  2. Plyn (výkon do 22 kW).
  3. Plynová dynamika (výkon 110 kW).

Na výrobné účely je najlepšie známe spracovanie železa s polovodičovým zariadením. Vyžarovanie svetla môže byť aplikované v pulznom alebo kontinuálnom režime. Ruby, sklo s neodýmiom alebo CaF2 (fluorit vápenatý) sa používa ako pracovné telo. Hlavnou výhodou laserov v pevnej fáze je schopnosť vytvoriť silný energetický impulz v priebehu niekoľkých sekúnd.

Plynové lasery sa používajú na spracovanie železa na technologické a vedecké účely. Aktívny katalyzátor je zmes plynného dusíka, oxidu uhličitého a hélia, ktorých prvky sú aktivované elektrickým výbojom a dávajú laserovému lúču monochróm a smerovosť.

Gasdynamické zariadenia sa líšia enormným výkonom. Pracovným telesom je oxid uhličitý. Po prvé, plyn sa zahrieva na najvyššiu teplotu, potom sa vedie cez malý kanál, kde dochádza k expanzii a následnému ochladzovaniu oxidu uhličitého. Výsledkom tohto postupu je uvoľnenie energie použitej na laserové spracovanie železa.

Plynové dynamické zariadenia môžu byť použité na úpravu železa akýmkoľvek povrchom. Vďaka nízkej spotrebe energie žiarenia môžu byť umiestnené v určitej vzdialenosti od spracovávaného dielu a zároveň je zachovaná kvalita rezného železa.

zariadenie

Laserové zariadenia na rezanie železa pozostávajú z nasledujúcich prvkov: \ t

  • Špecializovaný radiátor (polovodičové alebo plynové). Musí mať potrebnú energetickú a optickú výkonnosť.
  • Systém tvorby lúčov a plynu . Zodpovedá za dodávanie lúča z radiačného cieľa do spracovávanej časti a zmenu parametrov pracovného plynu prichádzajúceho do bodu.
  • Zariadenie pohybu (koordinácia) ako samotného železa, tak aj laserového lúča ho ovplyvňuje. Zahŕňa tiež elektrický mechanizmus, pohon a motor.
  • ACS (automatizovaný riadiaci systém). Nastavuje laserový lúč a riadi súradnicový mechanizmus a systém na prepravu a formovanie lúča a plynu. Vybavený rôznymi senzormi a podsystémami.

Moderné zariadenie na rezanie železa je schopné vykonávať akúkoľvek náročnú úlohu, dokonca aj umelecké rezanie. Na ich výrobe sa podieľajú ruské firmy („Technolaser“) a zahraničné podniky (nemecká spoločnosť „Trumpf“).

Laserové rezanie jemného železa

Priemyselní výrobcovia pohodlnejšie používať plechy na rezanie ako surové časti s veľkou hrúbkou. Zároveň je možné šetriť elektrinou a aplikovať metódy rezania plechov s vyšším výkonom.

Spôsoby rezania železa, ktorého list je pripravený na spracovanie, sú rezanie kyslíkom (pálenie), rezanie skupinou plynov (argón, dusík) a stlačený vzduch. Medzi výhody laserového rezania plechu pred inými druhmi spracovania je možné rozlíšiť:

  • Vyššia presnosť spätného rázu a rezania laserovým lúčom.
  • Na rovine dielu je menej prachu.
  • Malá šanca na poškodenie železného plechu.
  • Nižšie náklady na energiu.
  • Tvorba trojrozmerných jednoduchých konštrukcií s vysokou rýchlosťou a najmenšou plochou hotového materiálu.

Vďaka výhodám a použitiu presných vyspelých zariadení sa na rezanie železa používa:

  • Časti a súčasti strojných zariadení.
  • Dekoratívne tácky, regály, regály a vybavenie pre komerčný priemysel.
  • Komponenty kotlov, nádrží, komínov a kachlí.
  • Spojenie dverí a brán, kovaných plotov.
  • Osobný dizajn skriniek a skríň.
  • Zvláštne značky, písmená a šablóny.

Použitie rezania má mnoho výhod oproti iným typom povrchových úprav kovov. Preto stále viac a viac podnikov využíva laserové spracovanie železa vo svojej výrobe.

Inovatívne laserové systémy

Globálny priemysel obrábacích strojov drží krok s dobou a dáva svojim zákazníkom všetky druhy elektrických zariadení na rezanie železa. Viacosové stroje sú navrhnuté tak, aby nahradili hlasné a málo plodné mechanické rezačky. Laserová energia závisí od špecifickosti výroby a finančného odôvodnenia zvolenej jednotky. Najnovšia generácia precesných CNC obrábacích strojov umožňuje konečnú úpravu materiálov s presnosťou do 0, 005 mm. Metrické spracovanie jednotlivých modelov laserových systémov dosahuje mnoho metrov štvorcových.

Veľkou výhodou je minimalizácia ľudského faktora obsiahnutého vo vysoko automatizovanom priemyselnom procese. Geometria súčastí sa nastavuje v makroprogramovom bloku, ktorý vykonáva kontrolu lasera a pracovného stola prázdnym písmom. Systémy nastavenia zaostrenia automaticky zvolia prijateľnú vzdialenosť pre efektívne rezanie.

Špecifické výmenníky tepla regulujú teplotu laserovej jednotky a poskytujú operátorovi informácie o aktuálnom stave prístroja. Laserový mechanizmus je vybavený ventilovými zariadeniami na pripojenie prívodu plynového balóna, ktoré zabezpečujú zásobovanie náhradných plynov v pracovnej časti. Systém zberu dymu je navrhnutý tak, aby zlepšil náklady na odsávač pár, vrátane jeho práva v čase spracovania. Ošetrená oblasť je úplne chránená ochranným krytom na ochranu personálu.

Rezanie plechov na moderných zariadeniach sa prevádza na jednoduchý proces nastavenia numerických charakteristík a získania hotového komponentu na výstupe. Produktivita zariadenia priamo závisí od vlastností strojového komplexu a od kvalifikácie prevádzkovateľa, ktorý tvorí programový kód. Technika rezania železa je v súlade s koncepciou robotickej výroby, ktorá je navrhnutá tak, aby úplne zachránila osobu pred tvrdou prácou.

Výrobcovia ponúkajú rôzne typy laserových strojov:

  1. Viacúčelový.
  2. Zvláštne.

Náklady na prvé náklady sú vyššie, ale umožňujú vykonávať určitý počet operácií a vyrábať časti zložitejšej formy. Značný počet trhových služieb poskytuje príležitosť pre záujemcov.

Profesionáli strojárskych podnikov chápu možnosti využitia technológie určenej na výrobu presných dielov s vynikajúcou drsnosťou. Oblasť použitia je rozsiahla: od zvyčajného rezania plechov až po získavanie komplexných častí karosérií automobilov.

Viditeľné výhody rezania železa sú redukované na niekoľko aspektov:

  • Vysoko kvalitný povrch.
  • Štiepny materiál.
  • Schopnosť pracovať s krehkými materiálmi a malými kúskami.
  • Pravdepodobnosť získania komponentov komplexnej konfigurácie.

Medzi minusmi:

  • Vysoké náklady na vybavenie.
  • A spotrebný materiál.

Rezanie železa a neželezných kovov má obrovský dopyt na trhu. Laserové technológie sa v dekoratívnom umení intenzívne využívajú na tvorbu dizajnérskych šperkov a unikátnych suvenírov.

Rozhodnutie o použití spracovania by sa malo vykonať s prihliadnutím na výpočet návratnosti zariadení a výšku prevádzkových nákladov. V súčasnosti môžu byť takéto zariadenia riešené najmä vo veľkých podnikoch s pomerne veľkým výrobným cyklom. S odvíjaním technológie sa znížia náklady na obrábacie stroje a množstvo spotrebovanej energie, takže v budúcnosti laserové jednotky vytlačia svojich konkurentov.

Výhody a nevýhody technológie

Rezanie železných výrobkov má mnoho významných výhod oproti iným metódam rezania. Z mnohých výhod tejto technológie stojí za zmienku nasledovné:

  1. Hrúbka výrobkov, ktoré sa dajú úspešne gravírovať, je pomerne široká: oceľ - od 0, 2 do 22 mm, meď a mosadz - od 0, 3 do 16 mm, zliatiny na báze hliníka - od 0, 3 do 22 mm, nerezová oceľ - do 55 mm.
  2. Použitie laserových zariadení eliminuje potrebu mechanického kontaktu s obrobeným komponentom. Tým je možné takýmto spôsobom jednoducho narezať a deformovať krehké časti bez toho, aby sa obávali ich poškodenia.
  3. Ak chcete získať produkt požadovanej konfigurácie pomocou rezania, stačí stiahnuť výkres vytvorený v špeciálnom programe do riadiacej jednotky laserovej jednotky. Všetko ostatné s najmenším stupňom chybovosti (spoľahlivosť do 0, 2 mm) sa vykoná pomocou zariadenia vybaveného počítačovým riadiacim systémom.
  4. Jednotky na rezanie plechoviek s vysokou rýchlosťou na spracovanie tenkých plechov z ocele, ako aj výrobkov z tvrdých zliatin.

Laserové spracovanie je schopné úplne nahradiť drahé vedecké a technické operácie odlievania a lisovania, čo je vhodné v prípadoch, keď potrebujete vyrábať malé dávky produktov. Môžete výrazne znížiť počiatočné výrobné náklady, čo sa dosahuje vďaka vyššej rýchlosti a vývoju procesu spracovania, zníženiu množstva zvyškov, nie je potrebné následné opracovanie.

Popri vysokom výkone majú zariadenia na spracovanie laserom mimoriadnu všestrannosť, vďaka ktorej je možné pomocou úloh vypočítať úlohy akejkoľvek úrovne zložitosti. Zároveň sú pre laserové spracovanie charakteristické určité nevýhody.

Vzhľadom na vysokú pevnosť a významnú spotrebu energie laserového rezacieho zariadenia je počiatočná cena výrobkov vyrobených s použitím tohto zariadenia vyššia ako pri lisovaní. Toto však možno pripísať len tým situáciám, keď výrobné náklady na nástroje nie sú zahrnuté v nákladovej cene razeného prvku.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Nástroje