Лазерная резка постепенно становится неотъемлемой частью многих отраслей промышленности. Благодаря своей эффективности, разнообразию и простоте использования лазерная резка превзошла большинство традиционных процессов резки. Будь то металл, ткань, дерево или полимер, вы найдете лазерный резак, который подходит для материала, используемого в вашей отрасли.
Давайте узнаем о лазерной резке и ее применении в различных отраслях промышленности.
Что такое лазерная резка?
Определение лазерной резки
Лазерная резка — уникальный способ формовки материалов. Она использует сфокусированный световой луч, называемый лазером, для разрезания различных веществ с большой точностью. Многие отрасли промышленности полагаются на этот метод, поскольку он позволяет создавать сложные узоры, производя при этом мало отходов. Особенно большую выгоду от лазерной резки получает обрабатывающая промышленность.
Принцип работы лазерной резки
Лазерное поколение: Мощный лазерный луч исходит из лазерного источника. Тип лазера может быть разным, распространенные типы включают CO2 лазеры и волоконные лазеры. Различные типы лазеров подходят для различных материалов и толщин.
Фокусировка луча: Лазерный луч проходит через оптику, которая обычно включает линзы или зеркала, фокусируя луч на поверхности материала. Этот фокус увеличивает интенсивность луча в точке контакта и работает на быстрое нагревание и плавление или испарение материала.
ЧПУ: Весь процесс контролируется Компьютерное числовое управление (CNC) система. Система направляет лазерную режущую головку по заранее определенным траекториям на основе проекта, созданного в программном обеспечении CAD (Computer-Aided Design). Затем система CNC переводит эти проекты в машиночитаемый код (часто G-код).
Резка материала: Когда сфокусированный лазерный луч касается материала, он нагревает его до точки плавления или испарения. Таким образом, это не традиционная резка ножовкой, а резка плавлением. Вы можете регулировать скорость и мощность лазера в зависимости от типа и толщины материала.
Охлаждение и удаление: В процессе резки, вспомогательные газы (например, кислород или азот) может использоваться для охлаждения материала и удаления испаренных частиц.
Технология лазерной резки
При лазерной резке используются четыре основных типа лазеров: CO2 лазеры, Nd-YAG лазеры, волоконные лазерыи Прямые диодные лазеры (DDL). Каждый тип имеет различные характеристики и области применения, подходящие для различных материалов и толщин. Давайте кратко представим каждый;
СО2 лазеры
CO2-лазеры являются одними из наиболее распространенных типов, используемых в лазерной резке. Они излучают длина волны 10.6 мкм. Лазерный тип очень эффективен для резки. неметаллические материалы такие как дерево, пластик и текстиль. Эти лазеры электрически стимулируют смесь углекислого газа для создания луча. CO2 лазеры может производить эффективную и высококачественную резку, как волоконные лазеры.
Хотите узнать, какой из них более эффективен? между CO2 и волоконным лазером?
Лазеры Nd-YAG
Лазеры Nd-YAG (алюмоиттриевый гранат, легированный неодимом) работают на частоте длина волны 1.064 мкм. Это делает их подходящими для резки металлов и некоторых видов керамики. Эти твердотельные лазеры используют кристалл для создания лазерного луча. Им могут питаться импульсные лампы или лазерные диоды. Лазеры Nd-YAG могут работать импульсно или непрерывно. Люди часто выбирают их, когда им нужно проникнуть глубже в материалы из-за их более короткой длины волны.
Волоконные лазеры
Волоконные лазеры используют оптические волокна с редкоземельными элементами для создания лазерного луча. Они излучают свет с длиной волны около 1.07 микрометра, что хорошо подходит для резки металлов. Волоконные лазеры выделяются своей высокой выходной мощностью, малыми размерами и низкими расходами на обслуживание. Они являются наиболее эффективными в резка большинства материалов.
Они блистают в быстрых работах по резке и легко справляются с блестящими материалами, такими как алюминий и медь. Резка волоконным лазером является одним из самых популярных и широко используемых методов в отрасли.
Прямые диодные лазеры (DDL)
Прямые диодные лазеры (DDL) — это новый тип лазера, используемый для резки. Они производят свет напрямую из полупроводниковых диодов на длинах волн от 800 до 980 нанометров.
DDL хорошо известны своей работой и небольшим размером, что делает их отличными для использования, когда вам нужно сделать точные разрезы в тонких металлах и пластике. Поскольку они могут так хорошо фокусироваться, они дают вам хорошие разрезы, не нагревая слишком много области вокруг разреза.
Преимущества лазерной резки
Лазерная резка предлагает несколько существенных преимуществ для различных производственных применений. Вот некоторые из них:
- Высокая точность и аккуратность: Лазерная резка отличается точностью управления. Вы можете создавать сложные конструкции и формы с очень жесткими допусками. Решающее значение для отраслей, которые изготавливают детализированные компоненты.
- Минимальное искажение материала: Процесс лазерной резки создает минимальные зоны термического воздействия, что означает меньший риск остаточных напряжений или коробления материала. Ни один другой традиционный метод резки не может обеспечить такой зональный контроль.
- Бесконтактный процесс: Как бесконтактный метод, лазерная резка не касается физически разрезаемого материала. Такая автоматизация предотвращает повреждения и деформации. Она также сокращает время настройки, устраняя необходимость в зажимах и обработке материала.
- Адаптивность: Лазерная резка использует множество материалов, таких как металлы, пластик, дерево и ткани. Таким образом, вы можете потенциально установить многоматериальную установку для резки с лазерными резаками.
- Аккуратные разрезы с гладкими сторонами: Направленный лазерный луч делает аккуратные разрезы с гладкими сторонами, часто устраняя необходимость в последующей полировке или шлифовке. В крупных отраслях это может сэкономить тысячи рабочих часов.
- Меньше отходов: Тонкий срез лазерной резки сокращает отходы материала и позволяет лучше использовать сырье. Сокращение использования сырья приводит к повышению экономической эффективности и снижению стоимости деталей.
- Роботы и скорость: Инструменты для лазерной резки можно легко соединить с технологией ЧПУ, чтобы запустить работу по резке. Сделайте производство более быстрым, равномерным и соблюдайте график.
Промышленное применение лазерной резки
Автомобильная и аэрокосмическая промышленность
Автоматизированная индустрия
Лазерная резка необходима для производства высокоточных компонентов, которые соответствуют строгим стандартам безопасности и производительности автомобильной промышленности. Вы можете использовать эту технологию для производства таких деталей, как панели кузова, компоненты шасси, кронштейны двигателя и выхлопные системы.
Достижение жестких допусков ±0.1 мм имеет решающее значение для обеспечения надлежащей посадки и функционирования, напрямую влияя на сборку автомобиля и общее качество. Конкретные детали, производимые лазерной резкой в автомобильном секторе, включают:
- Кузовные панели
- Дверные коробки
- Компоненты двигателя
- Топливные баки
- Крышки багажника
- Кровельные панели
- Кронштейны
- Выхлопные системы
- дворники
- Моторные крепления
Лазерная резка оптимизирует производство сложных геометрических форм, которые все чаще встречаются в современных конструкциях транспортных средств. Этот метод позволяет эффективно обрабатывать такие материалы, как высокопрочная сталь и алюминий, которые необходимы для легких и прочных автомобильных конструкций.
Лазерная резка повышает производительность за счет снижения необходимости в дополнительных процессах обработки или отделки, сохраняя при этом высокие стандарты, требуемые в автомобилестроении.
авиационно-космическая промышленность
Лазерная резка является неотъемлемой частью производства аэрокосмических компонентов, требующих исключительной точности и долговечности. Вы можете эффективно изготавливать такие детали, как лопатки турбин, конструкции крыльев и корпуса двигателей, где критически важны допуски вплоть до ±0.05 мм.
Такая высокая точность гарантирует, что компоненты идеально подходят для более крупных сборок и обеспечивают максимальную производительность и безопасность в полете. Возможность резки легких материалов, таких как титановые и алюминиевые сплавы, позволяет создавать высокопрочные компоненты, необходимые для современных самолетов.
Конкретные детали, изготавливаемые методом лазерной резки в аэрокосмической отрасли, включают:
- Лопатки турбины
- Крыльевые конструкции
- Кожухи двигателя
- Компоненты топливного бака
- Выхлопные конусы
- Прокладки
- Запорные механизмы
- Сборка панелей
- Теплозащитные экраны
- Крепеж
Возможности быстрой обработки лазерной резки позволяют быстро адаптировать проекты без длительного простоя, что жизненно важно в отрасли, где сроки выполнения проектов часто сжаты. Кроме того, технология минимизирует отходы материалов и снижает риск тепловой деформации, сохраняя целостность чувствительных аэрокосмических материалов.
Поскольку спрос на более сложные и легкие конструкции растет, лазерная резка остается решающим фактором для решения этих задач, обеспечивая при этом соблюдение строгих стандартов безопасности.
Медицинская и электронная промышленность
Мед
Лазерная резка играет ключевую роль в изготовлении точных деталей, таких как хирургические инструменты, имплантаты и испытательное оборудование в медицинской промышленности. Например, для замены тазобедренного и коленного суставов требуется высокая точность, чтобы соответствовать телу пациента. Вы можете использовать лазерную резку для создания сложных форм и подробных конструкций, которые обычные машинные методы не могут воспроизвести, что улучшает работу этих устройств.
Некоторые важные детали, вырезанные с помощью лазерной технологии:
- Хирургические инструменты
- Зубные имплантаты
- Замена тазобедренного сустава
- Замена коленного сустава
- Спинальные имплантаты
- Стенты
- Катетеры
- Прокладки
- Эндоскопические инструменты
- Компоненты кардиостимулятора
Скорость лазерной резки также имеет большое значение при изготовлении медицинских приборов. Старые способы производства могут занять много времени, часто требуя много ручной работы и много шагов для получения желаемых результатов. Однако лазерная резка может производить много деталей оптом гораздо быстрее. Это, безусловно, большой плюс для производителей, чтобы удовлетворить высокий спрос на определенные медицинские приборы.
Например, с помощью лазерной резки можно изготавливать детали для кардиостимуляторов или стентов, которым требуются точные размеры и быстрое производство для удовлетворения неотложных потребностей здравоохранения.
Electronics
Лазерная резка является ключом к изготовлению таких деталей, как печатные платы, разъемы и корпуса в электронной промышленности. Его точность позволяет создавать сложные узоры и мелкие элементы, имеющие решающее значение в современных электронных устройствах. С помощью лазеров можно вырезать отверстия размером до 0.05 мм, что становится все важнее, поскольку устройства становятся меньше и сложнее. Такая точность сокращает дефекты, которые могут повредить производительности.
Лазерная резка также ускоряет производство электроники. Старые методы машин часто требуют много шагов и длительных настроек, но лазерная резка упрощает вещи. Кроме того, электроника — это чувствительная отрасль, требующая предельной точности.
Лазерная резка позволяет вам быстро изготавливать прототипы и партии печатных плат. Быстро реагируйте на изменения рынка, сохраняя при этом высокое качество.
Строительная и архитектурная отрасли
Лазерная резка стала важной технологией в строительной и архитектурной отраслях, позволяя точно и эффективно изготавливать различные материалы. Вы можете использовать лазерную резку для формования стальных и алюминиевых компонентов для каркасов зданий, фасадов и структурных опор в строительстве.
Этот метод позволяет создавать сложные геометрии с допусками до ±0.1 мм для структурной целостности и выравнивания в крупномасштабных проектах. Возможность резать материалы толщиной до 25 мм означает, что лазерная резка может применяться в широком спектре приложений: от структурных балок до сложных опорных кронштейнов.
Ниже приведены некоторые области применения в строительстве и архитектуре:
- Изготовление стальных конструкций
- Архитектурные металлоконструкции
- Резка и формовка листового металла
- Сантехника и Компоненты HVAC
- Резка камня и бетона
- Создание моделей и прототипирование
- Предварительное изготовление компонентов
Лазерная резка драгоценна для производства декоративных элементов и архитектурных особенностей. Вы можете создавать сложные конструкции для фасадов, экранов и декоративных деталей, которые повышают эстетическую привлекательность зданий. Точность лазерной резки позволяет создавать подробные узоры и формы, которые было бы сложно получить с помощью традиционных методов обработки.
Эта возможность улучшает визуальное воздействие конструкций и способствует их функциональности. Лазерная резка позволяет интегрировать свет и поток воздуха через перфорированные конструкции. Более того, лазерная резка эффективна для формования таких материалов, как стекло и камень, которые часто используются в современных архитектурных проектах.
Например, вы можете добиться чистых разрезов и сложных форм в стеклянных панелях или каменной облицовке, не вызывая трещин или сколов. Эта точность имеет важное значение для сохранения целостности этих материалов, позволяя при этом использовать инновационные дизайнерские решения, которые расширяют границы традиционного строительства.
Материалы, которые можно резать с помощью лазеров
Металлы и сплавы
Лазерная резка — универсальная технология, используемая для резки различных металлов и сплавов, включая нержавеющую сталь, мягкую сталь, алюминий, медь и титан. Эти материалы обладают уникальными свойствами, которые делают их подходящими для конкретных применений в различных отраслях промышленности.
Распространенные металлы и сплавы для лазерной резки
Титан: Этот металл ценится за высокое отношение прочности к весу и коррозионную стойкость, что делает его идеальным для применения в аэрокосмической и медицинской промышленности. Лазерная резка титана представляет собой проблему из-за его высокой температуры плавления и реакционной способности, но передовые лазерные технологии позволяют эффективно решать эти проблемы
Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь, известная своей коррозионной стойкостью и прочностью, широко используется в строительстве, автомобилестроении и медицине. Лазерная резка обеспечивает точные и чистые разрезы, необходимые для сложных конструкций.
Мягкая сталь: Эта низкоуглеродистая сталь легко режется и сваривается. Она обычно используется в конструкционных применениях и производстве, где требуется прочность без веса сталей с более высоким содержанием легированных сталей.
Алюминий: Легкий и устойчивый к коррозии алюминий часто используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности. Лазерная резка позволяет достичь высокой точности с минимальной тепловой деформацией.
Медь: Отличная тепло- и электропроводность меди делает ее идеальной для электрических компонентов. Однако из-за ее высокой отражательной способности требуются специальные методы лазерной резки.
Пластмассы и полимеры
Лазерная резка — эффективный и точный метод резки широкого спектра пластиков и полимеров. Эта технология особенно полезна в производственной, медицинской и дизайнерской отраслях, где точность и чистота краев имеют решающее значение.
Распространенные пластики и полимеры для лазерной резки
- акрил: Известный своей прозрачностью и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, акрил обычно используется в вывесках, дисплеях и декоративных элементах. Лазерная резка позволяет получить гладкие края, которые часто требуют незначительной или не требуют никакой постобработки.
- поликарбонат: Этот прочный пластик устойчив к ударам и часто используется в таких областях, как защитные очки, автомобильные компоненты и электронные корпуса. Лазерная резка позволяет создавать сложные конструкции, не нарушая целостность материала.
- полипропилен: Легкий и гибкий, полипропилен используется в упаковке, автомобильных деталях и медицинских принадлежностях. Лазерная резка позволяет создавать точные формы и особенности, сохраняя свойства материала.
- Резина: Резину, используемую в прокладках, уплотнениях и различных промышленных применениях, можно эффективно резать лазерами для получения определенных форм и размеров функциональных компонентов.
- силиконовый: В медицинских устройствах и потребительских товарах гибкость и биосовместимость силикона делают его популярным выбором. Лазерная резка позволяет выполнять точные разрезы, которые соответствуют строгим допускам, требуемым в медицинских приложениях.
Преимущества использования лазерных резаков
Повышение эффективности и производительности
Повышение эффективности и производительности: Лазерные резаки работают быстро, что позволяет сократить время производства по сравнению с традиционными методами резки. Автоматизация процесса резки сокращает ручной труд и минимизирует время простоя.
Точность и аккуратность: Лазерная резка обеспечивает высокий уровень точности, позволяя создавать сложные конструкции и жесткие допуски, которые трудно достичь другими методами. Это еще больше снижает необходимость в доработке и отходах.
Универсальность в обработке материалов: Лазерные резаки могут обрабатывать различные материалы, включая металлы, пластик, дерево и текстиль. Эта универсальность позволяет использовать их в различных отраслях промышленности.
Сокращение отходов материала: Узкая ширина пропила лазерной резки минимизирует отходы материала, что делает ее экономически эффективным решением. Эффективное размещение деталей еще больше оптимизирует использование материала.
Минимальная постобработка: Лазерная резка обеспечивает чистые края с гладкой поверхностью, что часто устраняет необходимость в дополнительных процессах отделки.
Гибкость в дизайне: Лазерные резаки легко адаптируются к изменениям в конструкции или производственных циклах. Также они позволяют быстро вносить коррективы без существенных изменений в настройки.
Повышенная безопасность: Системы лазерной резки часто имеют функции безопасности, которые снижают риск несчастных случаев. Автоматизированный характер процесса сводит к минимуму воздействие на человека опасных сред резки.
Эффективность затрат: Хотя первоначальные инвестиционные затраты могут быть выше, долгосрочная экономия за счет сокращения трудозатрат, отходов материалов и повышения эффективности делает лазерную резку экономически выгодным вариантом.
Улучшенный контроль качества: Точность лазерной резки обеспечивает стабильное качество готовой продукции. При выполнении оптовых заказов это дает дополнительное преимущество.
Возможность вырезать сложные формы: Лазерные резаки могут создавать сложные формы и конструкции, которые было бы сложно или невозможно реализовать традиционными методами. Это открывает новые возможности для творчества в дизайне.
Заключение
В заключение можно с уверенностью сказать, что лазерная резка тесно связана практически с каждой отраслью, так или иначе. Правильный лазерный резак может выполнять практически любую резку, травление, гравировку, полировку и даже плавку. А если учесть его точность, эффективность и возможности массового производства, вы наверняка согласитесь, что это самый выгодный производственный инструмент, доступный сегодня!
У вас небольшой бизнес? Вот как можно выбрать идеальный лазерный резак.
Для получения наиболее точных услуг по резке волоконным лазером обращайтесь к нам Байсон Лазер, лидер отрасли в области высокоточных услуг волоконного лазера. С более чем 20 лет опыта и 300+ патентов, мы обслуживаем более чем в 100 странах и регионы. В Baison Laser у нас самый передовой и разнообразный набор лазерной резки для «звериных» целей.
Изложите свои потребности; цитату Cегодня!
