WYCINARKI LASEROWE

Jak uzyskano poprawę jakości cięcia laserem

By 30 października 2019 7 czerwca, 2020 No Comments

Cztery kroki które doprowadziły do poprawy jakości krawędzi przy cięciu laserem:

Krok 1: Lepszy materiał (blacha laserowa).

Na przestrzeni ostatnich lat lasery o większej mocy pozwoliły producentom ciąć grubszy materiał, ale często, jakość krawędzi ulegała pogorszeniu. Na początku trudno było dostać „gruby” materiał o gładkiej powierzchni i spójnym składzie, który pozwoliłby laserowi ciąć jednakowo gładką krawędź na całym arkuszu. Producenci stali zauważyli wzrost popytu i zaczęli produkować więcej materiałów laserowych dla klientów. Dziś dla firm przetwarzających stal o grubości 12-15 mm, a nawet grubszą, jest łatwo dostępny materiał laserowy, co jest ważne przy uzyskiwaniu wysokiej jakości.

Krok 2: Dobór dyszy do cięcia laserowego.

Zdolności wysokowydajnych maszyn laserowych do cięcia grubszych materiałów zmusiły producentów do udoskonalenia dysz, które obejmowały współosiowe dysze przepływowe do cięcia stali za pomocą tlenu. Podczas cięcia tlenem przepływ gazu pomocniczego jest niski. Współosiowe lub podwójne dysze pozwoliły na płynny i spójny przepływ gazu do cięcia, zapewniając dobrą jakość krawędzi.

Cięcie stali przy asyście azotu stało się popularne ze względu na zdolność cięcia z dużymi prędkościami cienkich materiałów. Cięcie azotem pozostawia pozbawioną tlenków krawędź gotową do spawania lub malowania. Minusem tego procesu jest z kolei bardzo duży przepływ gazu, więc potrzeba dysz o dużej średnicy przystosowanych do wysokiego ciśnienia azotu w celu uzyskania wyższych prędkościach. Aby temu zaradzić, należało opracować nowe dysze, których kąt stożka wewnętrznego dyszy wytworzy współosiowy przepływ gazu do cięcia pod wysokim ciśnieniem zarazem zapewniając przepływ laminarny w obrębie obszaru cięcia.

Krok 3: Lepsza kontrola procesu cięcia laserowego.

Kiedy do produkcji trafiły lasery o dużych mocach, trudniej było uzyskać pozbawioną żużlu krawędź o wysokiej, jakości. Producenci maszyn zauważyli to, więc zaczęli wdrażać systemy sterowania, które zarazem w dużo większym stopniu kontrolują proces cięcia i zrazem są łatwe w obsłudze, aby nawet niedoświadczony operator mógł obsługiwać maszynę.

Lasery o dużej mocy są w stanie ciąć cienkie materiały z dużą prędkością, stosując azot, jako gaz pomocniczy, pozostawiając krawędź wolną od tlenków. Jednak na początku niektóre z tych części nadal wymagały dodatkowej operacji, aby usunąć niewielkie kawałki żużlu pozostawione na ostrych rogach. Aby wyeliminować wtórne gradowanie, programiści musieli dokonać zmiany kondycji cięcia, poprzez obniżenie mocy, obciążenia oraz częstotliwości w ostrych narożnikach, co było procesem czasochłonnym.

Dzisiejsze systemy sterownia połączone z dobrej klasy oprogramowaniem CAM automatyzują to wszystko. Obliczają ilość mocy, obciążenia oraz częstotliwość, które należy zmienić na podstawie prędkości, z jaką głowica jedzie do narożnika, i przyspieszają, gdy głowica przyspiesza po narożniku. Pozwala to uniknąć przegrzania w tym miejscu i zapobiega tworzeniu się nagaru w rogach. Tak samo przy pozostałych procesach tj. przebijaniu czy kontrolowaniu procesu cięcia w czasie rzeczywistym.

Krok 4: Nowe lasery, nowe parametry wiązki.

Producenci laserów wydali miliony na badania i rozwój w celu poprawy, jakości wiązki laserowej. Dzięki lepszej wiązce laser może ciąć stal, stal nierdzewną i aluminium w sposób bardziej spójny  a co za tym idzie pozwala to uzyskać lepszej jakości krawędź. Przez dziesięciolecia znaczna część tych prac koncentrowała się na laserach CO2, ale w ostatnich latach dział badań i rozwoju przesunął również obszar cięcia dla laserów na ciele stałym, w tym laser światłowodowy oraz ostatnio technologia diod bezpośrednich.

Laser światłowodowy okazał się być kolejną generacją cięcia laserowego dla przemysłu. Dzięki niższemu kosztowi konserwacji, prostocie obsługi i możliwości cięcia przy znacznie wyższych prędkościach niż laser CO2, laser światłowodowy jest najszybciej rozwijającą się opcją dla wielu nowych inwestycji w technologię laserową.

Tam gdzie pojawiają się problemy z jakością cięcia (przy grubych materiałach) Pojawia się nowa technologia, która zmienia właściwości wiązki lasera światłowodowego, pozwalając mu ciąć grubą miękką stal o tej samej jakości co CO2, ale z połową . Daje to możliwość zastosowania lasera światłowodowego do pełnego zakresu rodzajów i grubości materiałów, bez specjalnej optyki i bez zmiany soczewki przy zastosowaniu specjalnych głowic z automatycznym systemem ustawiania długości oraz szerokości wiązki.

Leave a Reply