Četné věci kolem nás používané pro různé aplikace jsou vyrobeny pomocí různých metod a materiálů. Předměty, které obsahují kov, mají tendenci procházet různými způsoby výroby produktů založených na různých aplikacích. Jednou z metod výroby výrobků na bázi kovu je řezání plechu laserem. Pokud jste ochotni se dozvědět více o tomto procesu a o každém detailu, který s tím souvisí, jste na správném místě. Tato příručka níže obsahuje vše, co souvisí s procesem řezání plechu laserem, a pomůže vám o něm dozvědět se mnoho věcí. Pojďme si tedy přečíst níže.
Řezání plechu laserem je také známé jako výroba plechů. Jedná se o průmyslový proces výroby, který využívá lasery ve formě vysoce výkonných světelných paprsků. Tento laser pomáhá řezat tenké plechy. Celý proces je řízen CNC technologií a pomáhá při řezání dílů s vysokou přesností. Několik průmyslových odvětví používá proces řezání plechu laserem k výrobě dílů na bázi plechů. V procesu řezání se používají různé procesy a formy laserů a každý typ laseru má své klady a zápory, po nichž následují funkce, které pomáhají s řezáním. proces.
2. Proces řezání plechu laserem
Proces řezání plechu laserem je založen na třech odlišných metodách a každá technika používá jiný proces; tyto tři metody jsou diskutovány níže:
2.1. Řezání laserovým paprskem
Proces řezání laserovým paprskem zahrnuje inertní řezný plyn, buď argon nebo dusík, a provádí se pomocí řezacího hořáku. Použitý inertní plyn pomáhá předcházet oxidaci. Tato oxidace obvykle probíhá na řezné hraně, ale lze se jí vyhnout, pokud se použije inertní plyn.
Tento plyn nikdy nereaguje s procesem, a proto je vhodný pro plechy, které jsou tenké a ploché a kde materiál má dostatečné vizuální požadavky a také méně potřebuje dodatečné zpracování.
2.2. Sublimační řezání laserovým paprskem
Sublimační řezání je dalším procesem používaným pro řezání plechů laserem a zahrnuje laser. Části materiálu se pomocí laserového paprsku odpaří a kov příliš neroztaví.
Sublimační řezání laserovým paprskem je pomalý proces, ale pokud je potřeba vysoce přesné řezání a úhledně dokončené hrany, je tento proces jednou z nejvhodnějších možností.
2.3. Řezání plamenem laserovým paprskem
Proces laserového paprsku společnosti řezání plamenem pomocí kyslíku. Tento plyn pomáhá při odpařování roztaveného kovu. Vzhledem k tomu, že je zapojen kyslík, je proces exotermní reakcí, což vede ke zvýšení energie procesu.
Tento proces je hlavně pro řezání měkké oceli a pomáhá s různými plechy. Kromě toho lze touto metodou zpracovávat i materiály, jako je keramika.
3. Typy laserů pro řezání plechů
Pro řezání plechů se používají různé druhy laserů; každý druh se liší od ostatních a vlastnosti každého typu laseru jsou popsány níže:
3.1. Vláknové lasery
Vláknové laserové řezací stroje nabízejí nejpřesnější řez, takže vláknové lasery jsou zvoleny v aplikacích, kde řezání kovů vyžaduje vysokou přesnost. Jedná se o lasery s pevným skupenstvím; pomocí nich pomáhají řezat materiály, jako jsou slitiny kovů, kovy a dokonce i nekovy.
Kromě řezání materiálů tyto lasery pomáhají gravírovat a žíhat kovy. Jsou velmi rozsáhlé a spočívají ve využití vysokého výkonu. Jejich životnost je kolem 25000 XNUMX hodin a nevyžadují vysokou úroveň údržby.
O vláknových laserech je známo, že produkují nejrobustnější paprsky laserů, které jsou vysoce stabilní. Jsou vhodné pro řezání materiálů o tloušťce menší než 20 mm.
3.2. CO2 lasery
CO2 lasery jsou také široce používány jako řezací lasery a tyto lasery plní svou funkci vytvářením paprsku světla; toto světlo přichází prostřednictvím běžící elektřiny, která pochází z trubice, která má směs plynů.
Tyto plyny jsou smíšené stlačující inertní plyny jako dusík a helium následované oxidem uhličitým. Plyny používané v tomto procesu jsou nejběžnější.
Ve srovnání s vláknovými lasery jsou lasery na bázi oxidu uhličitého méně výkonné. Laserové stroje využívající CO2 lasery mohou řezat nekovy, včetně plastů, akrylu a dřeva. V některých případech však dokonce pomáhají řezat kov ve formě plechů. Tenké plechy řezané tímto procesem obsahují neželezné kovy a hliník.
3.3 krystalové lasery (ND: YAG nebo ND: YVO)
Krystalové lasery se používají při řezání plechů, ale existují dvě formy takových laserových řezaček. ND: YAG, také nazývaný neodymem dopovaný yttrium hliníkový granát, a ND: YVO, který se nazývá neodymem dopovaný yttrium Roth-vanadate, YVO4, jsou dvě formy krystalů, které se používají pro proces řezání.
Tyto dvě formy krystalů jsou široce používány, protože nabízejí vysoký výkon při řezání kovů. Na druhou stranu jsou velmi drahé a jejich životnost je také poloviční než u vláknových laserů. Jejich životnost se pohybuje mezi 8000 až 15000 hodinami.
Krystalové lasery jsou vhodné pro řezání kovů s povlakem i bez povlaku a dobře fungují i při řezání nekovů, mezi které patří plasty a keramika.
4. Materiál pro řezání plechů laserem
Řezání plechu laserem je velmi účinná metoda, která pomáhá řezat kovy různých velikostí a tvarů. Na výběr je však mnoho druhů materiálů, které mají své vlastnosti pro různé aplikace a lze je řezat pomocí laserového řezání plechu. Některé z těchto materiálů jsou diskutovány níže.
Ocel
Existují různé formy oceli a každá forma má své vlastnosti:
Měkká ocel se používá, protože je vysoce cenově dostupný a nabízí všestrannost.
Nerez je známý pro svou dlouhotrvající povrchovou úpravu a odolává korozi.
Vysokopevnostní ocel se také používá v mnoha aplikacích a používá se v těch výrobcích, které vyžadují vysokou úroveň pevnosti.
Hliník
Hliník je lehký materiál a používá se v aplikacích, kde je potřeba odolnost proti korozi, jako je automobil, letecký průmysl a spotřební elektronika.
Mosaz
Mosaz je směs zinku a mědi a vypadá esteticky přitažlivě; proto se používá pro aplikace, které vyžadují estetické povznesení s řezáním plechu laserem.
Měď
Měď je materiál používaný v elektronických aplikacích a nabízí vodivost a odolnost proti korozi; elektronické součástky jsou vyráběny řezáním plechů.
Nikl
Nikl je velmi odolný materiál, který odolává vysokým teplotám a korozi. Proto se používá v aplikacích, jako je chemické zpracování a letecký průmysl.
Galvanizovaná ocel
Pozinkovaná ocel se používá při řezání plechů laserem a používá se v aplikacích, které vyžadují korozivzdorný materiál sestávající z vrstvy zinku.
Titan
Titan se používá v automobilovém průmyslu, letectví a lékařství. Je pevný a lehký a nabízí snadnost v kombinaci s procesem řezání plechu.
Všechny výše diskutované materiály jsou velmi důležité, pokud jde o proces řezání plechu laserem, ale jaký materiál zvolit pro kterou aplikaci závisí na požadavcích.
Tyto požadavky se skládají z pevnosti, kapacity materiálového rozpočtu a všech těchto faktorů. Před výběrem je nutné posoudit vlastnosti materiálu a měl by být vhodný pro danou aplikaci.
5. Faktory ovlivňující náklady na řezání laserem
Cena laserového řezání plechu závisí na mnoha faktorech. Některé z těchto faktorů jsou následující:
Povaha materiálu
Materiály mají různé typy a tloušťky; podle toho dochází k procesu řezání. Materiály, které jsou tvrdé a tlustší, potřebují k řezání více času a také výkon laseru, což má dopad na cenu.
Čím více času a energie je potřeba, tím vyšší jsou náklady na proces a naopak.
Plýtvání materiálem
Materiál musí být během procesu řezání plechu využíván efektivně; při použití materiálu se snižuje odpad, a proto je plech správně optimalizován. To pomáhá snížit náklady. V případech, kdy je plýtvání vysoké, se však také zvyšují celkové náklady.
Cena nastavení
Náklady na nastavení strojů jsou také značné náklady a sestávají z naložení a upevnění materiálu, nastavení laseru a přípravy stroje; to zvyšuje náklady na proces, protože k provádění této práce je také zapotřebí samostatně vyškoleného jednotlivce a také to vyžaduje čas.
Složitost návrhu
Složité návrhy ovlivňují rychlost a prodlužují čas i náklady. Avšak v případech, kdy je konstrukce jednoduchá, je rychlost stroje vysoká, a proto jsou náklady sníženy.
Výkonnost stroje
Efektivní strojní zařízení pomáhá nabízet přesný a efektivní proces řezání, což vede k úsporám nákladů. Laserové řezací stroje, které jsou neefektivní nebo nejsou řádně udržovány, mohou zvýšit náklady procesu.
Spotřeba laseru
Proces řezání laserem je podpořen inertními plyny; jsou dražší, když se spotřebují ve větším množství. Tlusté a houževnaté materiály mají tendenci zvyšovat náklady na proces kvůli vysoké spotřebě plynu a energie.
Cena práce
K celému procesu řezání laserem se také přidávají mzdové náklady, které zahrnují dokonce seřízení stroje a úkoly pro následné řezání; vede to tedy ke zvýšení celkových nákladů.
Objem objednávky
Objem objednávky je také zásadním aspektem, který ovlivňuje náklady na proces řezání plechu laserem. Pokud je objem vysoký, je dosaženo úspor z rozsahu, což vede k úsporám procesních nákladů snížením jednotkové ceny. Pokud je však objem nízký, náklady na jednotku jsou vysoké.
6. Výhody řezání plechů laserem
Řezání plechu laserem je způsob výroby mnoha aplikací, které vyžadují řezání kovu ve formě plechů. Některé z výhod procesu řezání plechu laserem jsou následující:
Přesné střihy a vzory
Paprsek světla, který vychází z laseru, pomáhá řezat kovy s vysokou přesností. Přesnost řezu je pozoruhodná, vede k roztavení a odpaření materiálu, který je tak jemný, že se nedá srovnat s žádnou jinou metodou používanou pro řezání kovů.
Vysekávací nástroje nabízejí toleranci 1 až 3 mm, ale u laserového řezání je úroveň přesnosti až 0.003 mm.
Lepší využití listu
Řezání laserem je metoda, která nezahrnuje žádný odpad. Laserové řezání maximálně využívá materiály a využívá je na maximum. Stres z nákupu dodatečného materiálu pro provedení návrhu a procesu tedy neexistuje.
Také, když se sníží plýtvání, náklady na materiál se dokonce sníží, protože příliš mnoho plýtvání vede k nadměrným nákladům, které se v tomto procesu ušetří.
Všestranné řezání
Celý proces řezání plechu je všestranný; nabízí flexibilitu a mnoho funkcí se provádí touto metodou. Tento proces je vhodný pro jednoduché a složité řezy a dokonce podporuje složité detaily a gravírování.
Tento proces tedy nenutí výrobce procházet potížemi s občasnou výměnou nástrojů, když proces pokračuje. Pomáhá efektivně dosáhnout požadovaných řezů a vzorů.
Spotřebovává méně energie
Řezání plechu laserem je proces prováděný stroji, které pracují automaticky a nemusíte jejich díly přemisťovat. Kovové kusy jsou řezány tím, že spotřebují méně energie.
Laserové řezačky využívají energii 10 kW; jiné řezné procesy spotřebují pětkrát více energie než tento.
Poškození volné řezy
Někteří lidé si mysleli, že v důsledku postupu řezání plechu laserem jsou vyrobené díly vystaveny poškození v důsledku produkce tepla.
To však není tento případ; tepelný dopad je minimální a tolerance kovů není díky tomu stlačena.
Součásti vyrobené řezáním laserem mají své vlastnosti neporušené bez poškození.
7. Nevýhody řezání plechů laserem
Proces řezání plechu laserem má mnoho výhod, ale existují i některé nevýhody, a to:
Vyžaduje vyškoleného a zkušeného operátora
Obsluha laserové řezačky není pro osobu, která není profesionálem, možná. Pouze profesionál a vyškolená osoba může obsluhovat stroj tak, aby jej co nejlépe využil.
Znalec s nimi naloží rozumně v případě, že by došlo k nějaké závadě, kterou by znalec také odhalil. V případě, že se stroj pokusí obsluhovat nezaškolená osoba, existuje vysoká pravděpodobnost, že jej poškodí.
Podporována omezená tloušťka kovu
Řezání laserem je schopno podporovat širokou škálu materiálů, včetně plechů. Tento proces je však vhodný pouze pro některé silnější materiály. Pro řezání plechů jsou vhodné obvyklé laserové řezačky a maximální podporovaná tloušťka je 15 mm, pokud se jedná o hliník a 6 mm, pokud jde o ocel.
Uvolňuje škodlivé plyny
Laserové řezačky používají inertní plyny k provádění procesu plechu. Když mají tendenci řezat kovy, dělají to buď jejich odpařováním nebo tavením, což vede k uvolňování škodlivých plynů.
Tyto plyny mohou způsobit mnoho problémů. Proto se vždy doporučuje, aby proces řezání laserem probíhal v pracovním prostředí, které je bezpečné a dostatečně větrané, aby výpary nezpůsobovaly potíže obsluze strojů přítomných v místnosti.
Masivní počáteční investice
Laserové řezací stroje jsou k dispozici v různých kvalitách; když se však těšíte na investici do nejkvalitnějšího laserového řezacího stroje, cena je obvykle vysoká a vyžaduje značné investice.
8. Kritické tipy pro díly pro řezání laserem
Chcete-li maximalizovat proces řezání laserem při navrhování nejlépe vypadajících kovových dílů, můžete se řídit následujícími tipy.
Řízení výkonu pomocí tloušťky
Tloušťka materiálu a výkon laseru jdou ruku v ruce; když je tloušťka materiálu vysoká, bude také vysoký výkon potřebný k řezání laserem.
V případě, že budete udržovat nízký výkon pro řezání silnějších materiálů, laser nebude schopen proniknout kovem a nepodá požadovaný řez. Proto je důležité zajistit, aby výkon a tloušťka byly vhodně vyrovnány.
Marže pro Kerfa
Musíte mít rezervu pro zářez. Kerf je, když laserová řezačka zpracovává materiál použitý pro výrobu dílu a působí na něj jako na popáleniny.
Proto je nezbytné zachovat okraj zářezu v našem dílu, který je vyroben ze silnějšího materiálu, protože je výraznější, když je materiál použitý pro výrobu dílu tlustý.
Vhodný výběr materiálu
Je také důležité zvážit materiál zvolený pro laserové řezání. Při výběru vhodného materiálu si musíte dávat pozor na jeho vlastnosti a na to, zda chcete, aby tyto vlastnosti byly zakomponovány do vašich finálních výrobků.
Některé materiály jsou tuhé, některé průhledné a některé pružné. Proto je jejich výběr podle vašich požadavků a procesu laserového řezání stejně důležitý.
Význam rozestupů
Prostor mezi dvěma dráhami plechu musí být minimálně 2 mm. Tato tloušťka je důležitá, protože pomáhá odstranit chybu v případě, že přetrvává, a je dosaženo nejlepšího možného výsledku.
Začlenění textu
Laserové operace se liší a pouze některé laserové operace vyžadují vyřezávání textu. V případech, kdy je to však vyžadováno, je nejlepší způsob, jak jej začlenit, psát písmena ve větším formátu s dostatečným rozestupem, protože to nabízí lepší výsledek. Pokud začleníte písmena, ale jsou blízko sebe, budou se překrývat.
9. Aplikace dílů pro řezání plechů laserem
Díly pro řezání plechu laserem se široce používají v mnoha druzích aplikací a některé z nich jsou následující:
Komponenty, které se používají v leteckém průmyslu, jsou ty, které musí být přesné. Jsou to vysoce přesné díly a také potřebují vysokou toleranci kvůli složitosti konstrukce letadla.
Proces řezání plechu laserem pomáhá vytvářet lehké a vhodné součásti pro letecký průmysl. V těchto aplikacích se široce používají materiály jako hliník a ocel.
Proces řezání plechu laserem je také nízkonákladová metoda, která je ideálně vhodná pro výrobu spojovacích prvků používaných v letectví a při výrobě panelů. Navíc jsou tyto díly vhodné pro výrobu krytů pro senzory a další přípravky a nástroje.
Základem automobilů je plech. Evoluce plechů vedla k evoluci automobilů, protože většina částí vozidla je vyrobena z tenkých plechů, jako jsou rámy, střechy, panely atd. Tyto díly jsou sváděny k procesu řezání laserem a mají tvar a design které je potřeba pro jejich upevnění v automobilu.
Lékařský průmysl je vybaven měnícími se požadavky, takže výběr vhodného materiálu je velmi důležitý pro zajištění vysoké kvality lékařských nástrojů. Tyto nástroje vyžadují vysokou úroveň přesnosti a v kvalitě neexistuje žádný prostor pro kompromisy.
Proces řezání plechu laserem je vysoce automatizovaný a zahrnuje velkou přesnost. Nástroje používané ve zdravotnictví tak mohou velmi dobře plnit požadované funkce.
Kromě toho jsou plechy podloženy takovými vlastnostmi, že se jeví jako velmi vhodné pro různé lékařské funkce. Nejběžnější formy plechů používaných v medicíně jsou nerezová ocel a hliník a jsou primárně vidět na MRI, protože zůstávají nedotčeny kvůli vytvořeným magnetickým polím.
Elektronický průmysl
Elektronický průmysl je vybaven mnoha aplikacemi, které vyžadují použití plechů, a thajština zahrnuje výrobu elektronických součástek, jako jsou mobilní telefony, tablety, LED osvětlení a telekomunikační zařízení.
Spotřebitelská zařízení
Každý spotřebič, který se používá v různých aplikacích, se skládá z plechu. Proces řezání plechu laserem zlepšuje přesnost. Pomáhá navrhovat plech velmi přínosným způsobem a pomáhá k použití pro různé druhy spotřebičů.
Proces řezání plechu laserem pomáhá nejen při výrobě součástí spotřebičů, ale také při výrobě krytů spotřebičů. Spotřebiče vyrobené pomocí tohoto procesu zahrnují mixéry, aplikace používané v různých zařízeních a mnoho dalších.
10. Jak snížit náklady na řezání plechu laserem?
Náklady na řezání plechu laserem lze snížit pomocí různých metod a některé z těchto technik jsou následující:
Výběr vhodné suroviny
Výběr vhodných surovin při výrobě součástí pomocí řezání plechu laserem je základním aspektem pro zajištění úspory nákladů. Je nezbytné vybírat materiály, které jsou levné, ale kvalitnější.
Doporučuje se používat cenově dostupné materiály a zároveň může plnit funkce až po značku. Pokud porovnáte nerezovou ocel a hliník, můžete vidět, že náklady na hliník jsou nižší než náklady na nerezovou ocel, ale vlastnosti jsou víceméně stejné; jeho výběr vám tedy pomůže ušetřit na výrobních nákladech.
Výběr měřidla listu
Výběr měřidla plechu se standardní velikostí je vždy velmi vhodný pro návrh. Doporučuje se vybrat rozměry plechů, které jsou snadno dostupné a cenově dostupné.
Eliminace pokovování a svařování
Náklady na řezání plechu laserem lze snížit odstraněním svařování a pokovování. Kovové plechy, které jsou svařovány, mají tendenci uvolňovat toxické plyny, takže náklady na výrobu rostou.
Pokovené plechy jsou ty, které zvyšují náklady na výrobu a také dodací lhůty; proto jejich vyhýbání pomáhá snížit výrobní náklady.
Zachování jednoduchého designu
Díky složitosti designu je přitažlivý a esteticky příjemný, ale zároveň zvyšuje náklady na výrobu. Čím detailnější je návrh, tím více nástrojů bude potřeba k jeho vytvoření a dokonce to prodraží celý proces.
Jednodušší návrhy se základními ohyby pomohou snížit náklady na proces, a pokud zachováte jednotný poloměr ohybu, budete schopni snížit výrobní náklady. Čím více funkcí a podrobností přidáte, tím vyšší budou náklady na proces.
11. Procesy po dokončení
Jakmile vyrobíte součásti pomocí řezání plechu laserem, některé součásti mohou vyžadovat následné zpracování a existují různé metody následného zpracování, které jsou navrženy níže:
Pasivace
Proces vášně je zvolen k ochraně součásti před korozí a vytváří vrstvu oxidu, která dodává ochranu. Tento proces spočívá v tom, že se materiál opatří lázní kyseliny citrónové a dusičné.
Povrch plechu po tomto procesu není hladký, ale k provedení pasivace potřebuje předem proces čištění.
Chemické filmy
Je to jeden z nejdostupnějších dokončovacích materiálů, který vede k nanášení špičkového chemického nátěru. Je vhodný pro hliník a působí jako základní nátěr na základnu kovu a pomáhá snižovat možnost koroze na kovu, který je potažen chemickým filmem.
Galvanizérství
Proces galvanického pokovování se provádí pomocí elektřiny a používá k tomu elektrolytický článek. Kovová vrstva se nanáší na kovy a vytváří vazbu, která pomáhá zlepšit funkčnost a estetiku součástí a kovu.
Proces galvanického pokovování snižuje tření mezi částmi, které se pohybují, a také nabízí vrstvu ochrany. Je ideální pro zamezení koroze a zvýšení přilnavosti kovů.
Malba
Proces malování přidává vrstvu barvy na kovový povrch. Na kovové povrchy se nastříkají vrstvy barvy.
Proces lakování zlepšuje konečnou úpravu a rozložení povrchu a dokonce pomáhá odstranit vady nebo skrýt vady na povrchu kovu. Není tak odolný jako jiné metody povrchové úpravy, ale přesto může pomoci skrýt chyby na povrchu.
Laserové leptání
Laserové leptání pomáhá při vytváření trvalých značek na součástech a je to specifický proces, který je drahý a pomáhá přidat identifikační značky roztavením kovu. Mnoho značek používá tuto metodu k vytvoření své značky nebo bodu identifikace. Tento proces využívá vysoké teploty k vyrytí značky.
12. závěr
Proces řezání plechu laserem se běžně volí a používá se v mnoha aplikacích. Pokud se tedy také těšíte na výrobu vašich komponentů pomocí tohoto procesu, AN-Prototyp vám v tomto ohledu může pomoci.
Najdete zde více možností s velkou vertikalitou a nabízejí cenově dostupné služby; náklady na vyrobené komponenty budou také relativně nižší. Mnoho druhů materiálů je nabízeno tak, aby vám poskytlo mnoho snadného podle požadavků, které máte spojené s průmyslem, ve kterém působíte.