Mis on laserlõikamine ja kuidas see toimib?

Laserlõikamine on tehnoloogia, mis kasutab materjali lõikamiseks või puurimiseks laserit. Protsessi saab kasutada mitmesuguste materjalide, sealhulgas metalli, puidu, plasti ja tekstiili lõikamiseks. Laserlõikamine on abiks tootmisrakendustes, kus on vaja suurt täpsust. Näiteks võib see luua metallosadesse keerulisi mustreid või kujundeid, mida oleks traditsiooniliste meetoditega raske toota. Niisiis, kuidas laserlõikus töötab?

Kuidas laserlõikamine töötab

Laserlõikamise protsess algab teie ideest. Kui olete selle välja töötanud, saate seda teha kasutage CorelDRAW graafika või muu 2D tarkvara ettevalmistamiseks ja andmete laserile saatmiseks. Laserlõikur genereerib suure võimsusega laserkiire, mis suunatakse laserpea abil materjalile. Seejärel kiir sulab, aurustub või põleb läbi materjali, sõltuvalt laseri võimsusest ja materjali omadustest.

Laser kasutab laseri liikumiste juhtimiseks tavaliselt liikumisjuhtimissüsteemi või ainulaadset programmeerimissüsteemi, mida nimetatakse G-koodiks. G-kood annab laserile juhised näiteks kuhu liikuda ja kui palju võimsust kasutada, mis võimaldab väga täpselt materjali läbi lõigata. Näiteks võib G-koodi fail käskida laseril liikuda üle puutüki sirgjooneliselt, tehes teel tuhandeid pisikesi lõikeid. Uuri välja

kuidas G-koodi faili ette valmistada.

Protsess loob täpse ja puhta lõike ilma põletusteta ega kõrbemisjälgedeta. Valmistoode eemaldatakse masinast pärast lõikamise lõpetamist ja materjali jahutamist, ilma et oleks vaja materjali uuesti töödelda. Laserlõikus on täpne ja mitmekülgne meetod kõige loomiseks alates väikestest osadest kuni keerukate komponentideni.

Laserlõikamise rakendused

Kaasaegses maailmas on laserlõikurid äärmiselt kasulik tehnoloogia. Siin on kaheksa näidet tööstusharudest, kus laserlõikamist saab kasutada:

• Autode tootmine: See aitab luua suure täpsusega autoosi ja komponente.
• Lennuki tootmine: Nende täpsuse ja tõhususe tõttu kasutatakse sageli lennukiosade loomiseks.
• Meditsiiniseadmed: Kasutatakse sageli meditsiinivaldkonnas selliste seadmete jaoks nagu südamestimulaatorid ja stendid.
• Elektroonika tootmine: Laserlõikurid loovad trükkplaate ja muid elektroonilisi komponente.
• Toidu töötlemine: Neid masinaid kasutatakse toiduainetööstuses üha enam selliste ülesannete jaoks nagu viilutamine ja kuubikuteks lõikamine.
• Tekstiili tootmine: Sageli kasutatakse kangast mustrite ja kujundite loomiseks.
• Klaasi lõikamine: Seda saab kasutada klaasist keerukate kujunduste loomiseks.
• Puidutöötlemine: Laserlõikurite abil saate puidust üksikasjalikke mustreid ja kujundeid luua.

Laserite peamised kategooriad

Siin on kolm kõige populaarsemat laseritüüpi, mida tänapäeval erinevates tööstusharudes kasutatakse:

1. CO₂ laserid

C0₂ laserid kasutavad valguslaserite efektiivsuse parandamiseks süsinikdioksiidi ja teatud määral lämmastikku. Need laserid kasutavad toru, mille sees on gaas, kus suur elekter avaldab gaasiosakestele survet, tekitades suure võimsusega infrapunakiire (laserkiire). Toru on näidatud allpool.

Laserikiir põrkab edasi-tagasi lasermasina sees olevate peeglite vahelt düüsini ja seejärel lõpuks tööalale, nagu allpool näidatud.

Laseri edasi-tagasi liikumine arvutis etteantud juhiste alusel tagab materjali vastavalt vajadusele lõikamise. CO₂ lasereid saate kasutada selliste materjalide nagu puit, plastik, vineer, kumm, nahk, paber ja kangas lõikamiseks. Need laserid ei saa lõigata muid materjale, nagu klaas ja kivi; aga nad saavad neile graveerida.

2. YAG laserid

Need tahkislaserid kasutavad aktiivse keskkonnana ütrium-alumiinium-granaadi (YAG) kristalli. Väline energiaallikas, nagu elektrivool, stimuleerib kristallis olevaid elektrone, tekitades laservalgust. YAG sisaldab kahte peegeldavat peeglit, m1 ja m2, mis on otsa kinnitatud, nagu allpool näidatud.

Krüptoonlampi või ksenoonvälku kasutatakse signaalide pumpamiseks m1-st väljundisse läbi m2. Taskulamp ergastab peeglite alla kinnitatud toiteallika ioone kõrge energiatasemeni. Kui energia üleminek toimub, genereeritakse fotonikiir laserlõikamiseks.

YAG lasereid kasutatakse tavaliselt selliste materjalide puurimiseks nagu metall. Neid eristab teistest tüüpidest kõrge tõhusus ja stabiilsus. Samuti on need vastupidavad kuuma- ja niiskuskahjustustele, mistõttu sobivad need ideaalselt kasutamiseks tööstuslikes tingimustes.

3. Kiudlaserid

Kiudlasereid kasutatakse peamiselt lasergraveerimise projektid ja mitte otseselt lõikamiseks. Siiski saate neid kasutada õhukeste metallide lõikamiseks, tavaliselt pärast mitut käiku. Need laserid loovad aktiivse optilise kiu abil kiiri, mis seejärel edastatakse lõikepeale. Nad suudavad lõigata roostevaba terast ja alumiiniumi ning on hästi tuntud oma suurepärase elektritõhususe ja madalate tegevuskulude poolest.

Laserlõikamise eelised

Laserlõikamine on populaarne meetod keerukate kujunduste ja kujundite loomiseks erinevatest materjalidest. Siin on laserlõikamise seitse eelist:

• Kõrge täpsus: Laserid suudavad materjale peene detaili ja täpsusega läbi lõigata.
• Kiirus: Lasersüsteemid suudavad materjali kiiresti läbi lõigata, muutes need ideaalseks suure tootmisvõimsusega keskkondades.
• Mitmekülgsus: Selle tehnikaga saab läbi lõigata erinevaid materjale, sealhulgas puitu, metalli, klaasi ja plasti.
• Puhas protsess: Võrreldes muude meetoditega, nagu töötlemine või stantsimine, tekitavad lasersüsteemid vähe või üldse mitte.
• Arvutiga juhitav: See tähendab, et saate hõlpsalt luua keerukaid kujundeid ja kujundusi.
• Kuluefektiivne: Lasersüsteemid vajavad vähe hooldust ja saate neid kasutada mitmes projektis.
• Laserlõikamine on lõbus: Vaadata, kuidas laser lõikab läbi materjali, näiteks või, pakub rahuldust. Olenemata sellest, kas olete kogenud operaator või alles alustamas, võib laserlõikamine olla nauditav kogemus.

Laserlõikamise miinused

Laserlõikamisel pole ka puudusi. Siin on kuus neist:

• Tuleoht: Laserlõikurite kiirgav valgus võib tekitada äärmiselt kõrgeid temperatuure, mis võivad süttivates materjalides süttida.
• Võib olla kallis: Esialgne investeering laserlõikurisse võib olla üsna suur ja tegevuskulud (nt energiatarve) võivad samuti kokku tulla.
• Nõuab korralikku hooldust: Peeglid ja läätsed peavad olema puhtad ja joondatud ning operaatorid peavad kogu süsteemi regulaarselt kalibreerima.
• Tekitab ohtlikke suitsu ja tolmu: Need tuleb operaatorite ja seadmete kaitsmiseks tööruumist õigesti välja tõmmata.
• Võib olla aeglane protsess. Paksemate materjalide lõikamine võib võtta kaua aega ja materjali omadused piiravad sageli lõikekiirust.
• Omandamine võib võtta aega: Erinevate seadistuste ja nende lõikamise mõju kohta on palju teada ning laserlõikuri kasutamise valdamiseks võib kuluda veidi aega.

Kõik, kes soovivad investeerida laserlõikurisse, peavad arvestama nende puudustega. Paljude rakenduste eelised kaaluvad need siiski üles. Nõuetekohase hoolduse ja hoolduse korral võib laserlõikur pakkuda aastaid probleemivaba teenindust.

Lõika materjalid täpselt läbi

Nagu oleme uurinud, on laserlõikamine huvitav tehnoloogia ja selle tulevik paistab helge. Tehnoloogia arenguga muutub see lõikamismeetod veelgi võimsamaks ja täpsemaks. Enamik laserlõikureid suudab suure täpsusega läbi lõigata selliseid materjale nagu metall. Ja kuna see muutub üha populaarsemaks, kasvab nõudlus oskustööliste järele. Laserlõikurite käitamise koolituse läbinute järele on suur nõudlus; seega on see suurepärane võimalus selle põneva tehnoloogiaga tutvumiseks.