Der ultimative Leitfaden zur Laserschneidtechnologie

Aufgrund des technischen Fortschritts entwickeln die Menschen zunehmend eine Vielzahl von Schneidmethoden. Sie benötigen Nutzen und Produktivität in ihrem Geschäft. Niemand wird Sie davon abhalten, ein erfolgreicher Geschäftsmann zu werden, wenn Sie Zeit und Geld in Ihrer Produktionslinie sparen können. Anfang 2021 kamen viele spezialisierte Schneidegeräte wie CNC-Maschinen (Bohren, Fräsen, Lasern, Fräsen), Schleifen, Schleifen usw. auf unseren Markt. Unter diesen Möglichkeiten ist die Laserschneidtechnologie heutzutage eine der anspruchsvollsten Dienstleistungen der Welt. Basierend auf der Ausgangsleistung sind diese Lasermaschinen in der Lage, nahezu jedes Material zu schneiden. Darüber hinaus ist das Laserschneiden vergleichsweise schneller und kostengünstiger als andere Graviermaschinen. Und deshalb haben wir Ihnen diesen Artikel über die unglaubliche Laserschneidtechnologie gebracht, um eine bessere Forschung zu etablieren.

Einführung in die Laserschneidtechnologie

LASER oder Lichtverstärkung durch die stimulierte Emission von Strahlung ist eine Vorrichtung, die Licht freisetzt, indem sie es durch einen optischen Prozess auf die stimulierte Entladung elektromagnetischer Strahlung verstärkt. Mit diesen Verfahren stellen Industrielle viele Laserwerkzeuge für verschiedene Einrichtungen her. Dementsprechend verstärkt eine Lasergravurmaschine den Hochleistungslaserstrahl in einem solchen Bereich, dass er in der Lage ist, eine Materialbahn zu schneiden, zu schmelzen oder zu brennen. Gemäß der Designspezifikation fokussiert ein Laserschneidprozess den Lichtstrahl auf den spezifischen Punkt, um das Plattenmaterial zu schneiden und zu ätzen. Eine Lasergravurmaschine kann mit dieser Technologie verschiedene feste Materialien wie Metall, Holz, Acryl, Kunststoff usw. schneiden. Daher sind Laserschneidgeräte in der Lage, komplizierte Teile und Mechanismen herzustellen.

Andererseits ist der Laserschneidprozess nicht für den menschlichen Betrieb bestimmt. Ein numerisches Computersteuergerät steuert die Laserkanone in eine bestimmte Richtung. In der Innenkammer gibt es für den Lasergaseintritt und die Lichtverstärkungslinse. Der stimulierte verstärkte Laserstrahl fällt auf die Metalloberfläche und verbrennt den spezifischen Punkt, auf den er trifft. Auf diese Weise schmilzt der stimulierte Strahl allmählich die Dicke des Blattmaterials.

Die CNC-Manipulation ist ähnlich wie bei den anderen computergesteuerten Maschinen. Diese Geräte verwenden eine Maschinensprache namens CNC-Programm, die die Geschwindigkeit des Schrittmotors steuert. Normalerweise sind die meisten CNC-Maschinen zweidimensional. Die Schneidpistole benötigt also zwei verschiedene Achsen für die X- und Y-Richtung. Bei CNC-Laserschneidgeräten muss sich die Laserpistole nicht auf der Z-Achse bewegen, da der projizierte Strahl gleichmäßig auf die Materialoberfläche trifft. In diesem Fall gibt es wenige Ausnahmefälle, die über eine dreidimensionale Laserbewegung verfügen.

Beliebte Laserschneidmethoden

Die Laserschneidgeräte können sich je nach Laserquelle unterscheiden, wobei das Funktionsprinzip gleich bleibt. Der erste ist der CNC CO2-Laserschneider, der CO2-Gas verwendet, das sich mit dem Laserstrahl vermischt. In diesem Fall stehen andere verfügbare Gase wie Stickstoff, Helium, Xenon und Wasserstoff zur Verfügung. Der zweite ist der CNC-Kristall-Laserschneider. Diese Art von Laserschneider verwendet Kristalle für die elektrische Laserentladung. Der dritte ist der CNC-Faserlaserschneider. Diese Art von Laserschneider verwendet ein Glasfaserkabel, um den Laserstrahl zur Laserpistole zu übertragen.

Abhängig von diesen Laserschneidgeräten haben Industrielle jedoch verschiedene Laserschneidverfahren klassifiziert. Weiter lesen; wir werden sie zusammenfassend erwähnen.

Fusionsschneiden

Normalerweise hat der Laserschneidtisch zwei verschiedene Stufen, die obere und die untere Stufe. Die Laserkanone schmilzt die jeweilige Stelle während des Schmelzschneidverfahrens teilweise und der Luftstrom schleudert das geschmolzene Material in den unteren Teil der Bühne. Dieses Phänomen tritt im flüssigen Zustand auf, daher ist das Verfahren als Schmelzschneidverfahren bekannt. Während dieses Prozesses begleiten jedoch die hochreinen Inertgase den Laserstrahl, was dazu führt, dass das geschmolzene Material die Bühne verlässt. Hier nimmt das Inertgas nicht am Schneiden teil. In diesem Fall liegt die Laserleistung unter einem bestimmten Niveau, wobei der Luftdruck der begrenzende Faktor auf der Bühne und die Wärmeleitfähigkeit ist.

Vor- und Nachteile

1. Das Schmelzschneiden ist schneller als das Vergasungsverfahren.
2. Bei diesem Verfahren absorbiert das Material nur bestimmte Laserstrahlen.
3. Das Fusionslaserschneiden benötigt eine hohe Leistung zum Gravieren von Metallen, wie zum Beispiel Stahl benötigt 104-105 W/cm2. In diesem Fall hängt die maximale Schnittgeschwindigkeit von der endgültigen Laserleistung ab; steigt die Laserleistung, erhöht sich die Schnittgeschwindigkeit und umgekehrt.
4. Es erhält keinen Oxidationsschnitt für Eisen, Stahl und Titan.

Verdampfungsschneiden

Bei diesem Vergasungsprozess steigt die Temperatur an der Oberfläche so schnell bis zum Siedepunkt, dass ein Aufschmelzen des Materials vermieden werden kann. Einige Materialien verdampfen zu diesem Zeitpunkt zu Dampf, und das Hilfsgas wird durch einige der inerten Gase, die für den Gaslaserschneider verwendet werden, weggeblasen. Dieser Verdampfungsprozess wird als Verdampfungsschneidprozess bezeichnet. Das Rohmaterial darf jedoch die erforderliche Dicke nicht mehr als den Durchmesser des Laserstrahls überschreiten.

Vor- und Nachteile

1. Das Verdampfungsschneiden erfordert eine höhere Laserleistung als das Schmelzschneiden, um den Siedepunkt sofort zu erreichen. Die Laserleistung dieses Prozesses muss je nach Material, Schnitttiefe und Fokusposition 18 W / cm2 überschreiten.
2. Diese Methode ist nicht für diejenigen geeignet, die keinen Schmelzpunkt haben, wie Holz und bestimmte Keramiken. Der Verdampfungsprozess ist nur für kleine Bereiche wie Eisenlegierungen geeignet.
3. Die für den Verdampfungsprozess verwendeten Materialien müssen einen dickeren Einschnitt erreichen.
4. Einen besonderen Einfluss auf die Fokuslage haben die Laserleistung und die Verdampfung.

Bruchkontrolliertes Schneiden

Wenn Sie dem gleichen Laserschneidprozess folgen, funktioniert das Schneiden von spröden Materialien möglicherweise nicht perfekt. In diesem Fall benötigen diese Arten von Materialien Hitzeschäden bei hoher Geschwindigkeit mit kontrollierbarem Bruchschneiden durch den Laserstrahl wird als bruchkontrolliertes Schneiden bezeichnet. Dabei erzeugt die emittierte Laserenergie eine mechanische Spannung, die dazu führt, dass sich das Material entlang des Laserstrahlwegs trennt. Diese Materialtrennung ist für das Bruchwachstum kontrollierbar und ähnelt einem ausgedehnten Riss.

Beim bruchkontrollierten Schneidverfahren verursacht der Laserstrahl, der auf den winzigen Bereich des spröden Materials trifft, jedoch einen großen thermischen Gradienten und eine erhebliche mechanische Verformung in diesem Bereich durch den Riss des Materials.

Vor- und Nachteile

1. Mit der ANSYS-Software oder einer anderen Version kann man schnell die Spannungs- und Temperaturverteilung ermitteln.
2. Dieser Prozess erfordert je nach spröder Materialart eine hohe Laserleistung.
3. Ein ausgewogener Heizgradient kann die Risse in jede gewünschte Richtung führen.

Oxidation Schmelzverdampfung

Für dieses Schneidverfahren ist Sauerstoffgas oder ein anderes reaktives Gas geeignet. Nach der elektromagnetischen Kammer trifft der verstärkte Strahl durch eine Umgebung aus reaktiven Gasen auf die Materialoberfläche. In diesem Moment reagiert der verstärkte Strahl chemisch mit dem Sauerstoff oder einem anderen reaktiven Gas und erzeugt so heftig eine höhere Wärmequelle. Dieser Vorgang des Ansprechens und Schneidens ist als Oxidationsschmelzen-Verdampfen bekannt. Der Pulsmodus begrenzt die Wärmewirkung und die Laserleistung bestimmt die Schnittgeschwindigkeit.

Vor- und Nachteile

1. Die Schnittgeschwindigkeit der gleichen Dicke von Baustahl ist aufgrund des Oxidationsschmelz-Verdampfungsverfahrens schneller als beim Schmelzschneiden.
2. Die Verdampfung durch Oxidationsschmelzen führt zu einem breiten Schnitt, offener Rauheit, aufgerauhten thermischen Einwirkungszonen und einer schlechteren Kantenqualität.
3. Diese Schnittmethode ist nicht für die Bearbeitung von Präzisionsmodellen geeignet, da die scharfen Ecken Verbrennungsgefahr darstellen können.

Dies sind die in letzter Zeit am häufigsten verwendeten Laserschneidverfahren. Der Bediener kann den Schneidplan basierend auf der Leistung der Schneidausrüstung, der Analysefähigkeit, der Verarbeitungsanforderung und der Materialzusammensetzung festlegen. In diesem Fall ist die Materialqualität der wichtigste zu berücksichtigende Faktor. Wenn das Material andere Verunreinigungen hat, kann es einen höheren Schmelz- oder Siedepunkt haben. In diesem Fall benötigt der Laserschneider einen Hochleistungslaserstrahl, um diese Materialien zu durchdringen.

Laserschneidmaterialien

Sind Sie bereit, Ihren Lasergravierer auszuprobieren? Zuerst müssen Sie alle notwendigen Geräte zusammenstellen, um sie zu verwenden. Normalerweise kann der Laserstrahl fast alle Arten von Materialien durchdringen, aber Sie müssen die Nennleistung besser kennen. Probieren Sie Ihre Lasergravurmaschine jedoch mit verschiedenen unten aufgeführten Materialien aus, um zu sehen, wie sie funktionieren. In diesem Fall sollten Sie Ihre Maschinenspezifikationen durchgehen. Wie bereits erwähnt, müssen Sie je nach Laserleistung die Lasermaterialien bestimmen. Eine weitere wichtige Sache, die Sie beachten sollten, ist, dass verschiedene Materialien verschiedene Dämpfe abgeben können, daher ist es besser, einen guten Belüftungsbereich zu gewährleisten, um sicher zu sein.

1. Holz: Eines der gängigsten Materialien zum Laserschneiden ist Holz. Anfänger und sogar Profis verwenden oft einen Laserschneider für Holz, um Teile zum Zusammenbauen auszuschneiden, Geschenke zu gravieren und komplizierte Designs in ein Stück Holz zu schnitzen.
2. Kunststoff und Acryl: Schilder, Schmuck, Ornamente, Wandkunst und vieles mehr können eine ausgezeichnete Wahl sein, um aus Kunststoff- und Acrylmaterialien zu kreieren. Sie können auch Plexiglas, wildfarbiges Plexiglas, ein Standardacrylglas, verwenden, um schöne Kunstwerke im Buntglasstil zu produzieren. Es ist in verschiedenen Stärken erhältlich, ähnlich wie Holz.
3. Schaum: Das Erstellen von Einlagen und Dichtungsschaum ist das Beste für Kinderprojekte. Um lustige, benutzerdefinierte Rätsel zu machen, können Sie einen Laserschneider verwenden, um dicke Schaumstoffstücke zu schneiden. Obwohl es nicht so verbreitet ist wie andere Materialien für Heimprojekte, ist es dennoch eine praktikable Wahl.
4. Blech: Das Schneiden von Blechen auf der Lasergravurmaschine ist etwas knifflig. Die molekulare Anziehungskraft im Inneren des Metalls ist viel höher als die von Holz oder Acryl. Um Blechkanten zu schmelzen, benötigen wir also eine leistungsstarke Laserquelle.
5. Leder: Nachdem Sie eine gute Zeit mit Ihrer Laserschneidmaschine geübt haben, können Sie Leder ausprobieren, obwohl es ein teures Material ist. Sie können jedoch Brieftaschen, Gürtel, Geldbörsen, Schmuckarmbänder und Kunstwerke erstellen.
6. Karton: Eines der kostengünstigsten Materialien für Laserschneider ist Karton. Es ist auch eines der benutzerfreundlichsten. Sie können alles von auffälligen Visitenkarten bis hin zu Modellbauteilen herstellen.

Es gibt nicht viele Materialien, die Sie im Allgemeinen nicht verwenden können. Wenn Sie gravieren, sollten Sie sich vom Glas fernhalten. Auch jegliche chlorhaltige Inhaltsstoffe wie Vinyl oder PVC werden nicht empfohlen.

Vor- und Nachteile der Laserschneidtechnologie

Ingenieure bevorzugen einen Lasergravurservice wegen seiner Vorteile, die er bietet. Die wesentlichen Vorteile der Laserschneidtechnologie: Flexibilität, Präzisionsschneiden, Wiederholgenauigkeit, Geschwindigkeit, Wirtschaftlichkeit, berührungslos, Vielseitigkeit, Automatisierungsmöglichkeiten, hervorragende Qualität usw.

1. In die Produktionslinie lässt sich das Laserschneiden einfach integrieren.
2. Die Laserschneidtechnologie bietet eine Vielzahl von Materialschneiden.
3. Es hat gestalterische Freiheit von Teilen in 1.5 x 1.5 cm bis 94 x 94 cm.
4. Die Laserschneidtechnik ist ein zuverlässiges Verfahren und liefert immer das gleiche Ergebnis.
5. Es bietet verschiedene Gravuroptionen
6. Es ist in der Lage, sehr komplizierte Designs zu schneiden.

Die Nachteile der Laserschneidtechnologie sind wie folgt:

1. Die Hochleistungs-Laserschneidmaschine braucht einen erfahrenen Bediener.
2. Ein bestimmter Laserschneider kann nicht alle Arten von Metalldicken schneiden. In diesem Fall erfordern unterschiedliche Metalldicken andere angetriebene Laserschneider.
3. Das thermische Schneidverfahren erzeugte gefährliche Dämpfe, also sorgen Sie für eine bessere Belüftung im Raum.

Ist die Laserschneidtechnologie schädlich für den menschlichen Körper?

Die Laserschneidtechnik kann schädlich sein, wenn Sie während und nach der Operation die erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen vergessen. Es gibt sicherlich einige Risiken, die den Laserschneidern entsprechen, wie giftige Dämpfe, Brände und Körperverletzungen. Glücklicherweise gibt es einige schnelle und einfache Möglichkeiten, diesen Gefahren zu entgehen und Projekte sauber und sicher zu schneiden.

Anwendung in der Laserschneidtechnologie

Alle Länder der Welt verwenden die Laserschneidtechnologie in verschiedenen Bereichen des Maschinenbaus. Wir werden einige der Anwendungen erwähnen, bei denen Ingenieure häufig die Laserschneidtechnologie verwenden.

1. Luft- und Raumfahrt: Luft- und Raumfahrt muss leistungsstarke Triebwerke erreichen und den Kraftstoffverbrauch senken. Die Laserschneidtechnologie hat sich als der effizienteste Weg erwiesen, um das genaueste Design in der Geschichte zu erzielen.
2. Photovoltaik-Module: Die Herstellung von Photovoltaikmodulen erfordert mehrere dünne Schichten aus leitfähigen und photoaktiven Materialien. Die Laserschneidtechnologie macht die Kantenlöschung auf den Dünnschichtsolarzellen.
3. Mode: Laserschneidtechnologie ist häufiger bei lasergeschnittenen Seiden- und Leder-Laufstegen oder bei Einzelhändlern anzutreffen. Laserschneiden funktioniert am besten auf synthetischen Stoffen.
4. Robotik: Lasertechnologie bietet einen effizienten Weg für jedes Material, das in der Roboterindustrie verwendet wird. Drohnen und Roboter erfordern häufig den Einsatz von Laserschneidtechnologie für elektronische Bauteile.
5. Andere: Die Laserschneidtechnologie ist auch in der Laserchirurgie, dem Laserschneiden zum Markieren und Gravieren, bei Verpackungen, Keramik und abgeschnittenen Nichtmetallen bekannt.

Zusammenfassung

Eine Laserschneidmaschine ist eine Schneidtechnologie, die fokussierte Energie nutzt, die von Laserspezialitäten und fokussierten Linsen bereitgestellt wird, um Oberflächenmaterial zu schmelzen und zu vergasen. Er zeichnet sich durch eine hohe Schnittqualität, eine hohe Schnittgeschwindigkeit, ein breites Schneidstoffspektrum und eine hohe Leistung aus.