Hur fungerar laserskärning?

Hur fungerar laserskärning?

En introduktion till laserskärningsteknik

Vad är laserskärning?

Det är processen att skära material med hjälp av en laserstråle. Baserat på kravet kan laserstrålen hjälpa till att trimma ner materialet eller skära materialet i komplexa former som konventionella borrar annars skulle kämpa med. En laserskärmaskin kan också användas för borrning och gravering av material. Laserskärningsteknik anses vara mycket mångsidig eftersom den kan skära ett stort antal material med varierande tjocklekar.

Varför laser används för skärning

Lasrar används för många ändamål. Ett sätt de används är för att skära metallplåtar. På olegerat stål, rostfritt stål och aluminiumplåt är laserskärningsprocessen mycket exakt, ger utmärkt skärkvalitet, har en liten skärbredd och liten värmepåverkanszon och gör det möjligt att skära mycket intrikata former och små hål.

De flesta vet redan att ordet "LASER" är en akronym för Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Men hur skär ljus genom en stålplåt?

How a Laser Cutter works 

Hur fungerar laserskärning?

Strålgenerering

Laserstrålen är en kolumn av mycket högintensivt ljus, med en enda våglängd eller färg. I fallet med en typisk CO2-laser, den våglängden är i den infraröda delen av ljusspektrumet, är den osynlig för det mänskliga ögat. Strålen är bara cirka 3/4 av en tum i diameter när den färdas från laserresonatorn, som skapar strålen, genom maskinens strålbana. Den kan studsas i olika riktningar av flera speglar eller "strålböjare" innan den slutligen fokuseras på plattan. Den fokuserade laserstrålen går genom hålet i ett munstycke direkt innan den träffar plattan. Genom munstyckshålet strömmar också en komprimerad gas, såsom syre eller kväve.

Strålfokusering

Fokusering av laserstrålen kan göras med en speciell lins, eller med en böjd spegel, och detta sker i laserskärhuvudet. Strålen måste fokuseras exakt så att formen på fokuspunkten och densiteten av energin i den punkten är perfekt rund och konsekvent och centrerad i munstycket. Genom att fokusera den stora strålen ned till en enda punkt blir värmedensiteten på den platsen extrem. Tänk på att använda ett förstoringsglas för att fokusera solens strålar på ett löv och hur det kan starta en brand. Fundera nu på att fokusera 6 KWatt energi på en enda plats, och du kan föreställa dig hur varm den platsen kommer att bli.

Lokaliserad uppvärmning

Den höga effekttätheten resulterar i snabb uppvärmning, smältning och partiell eller fullständig förångning av materialet. Vid skärning av olegerat stål är värmen från laserstrålen tillräckligt för att starta en typisk syrgasförbränningsprocess, och laserskärgasen kommer att vara rent syre, precis som en syrgasbrännare. Vid skärning av rostfritt stål eller aluminium smälter laserstrålen helt enkelt materialet och högtryckskväve används för att blåsa ut den smälta metallen ur skäret.

Strålrörelse

På en CNC-laserskärare flyttas laserskärhuvudet över metallplattan i form av den önskade delen, vilket skär ut delen ur plattan. Ett kapacitivt höjdkontrollsystem håller ett exakt exakt avstånd mellan munstyckets ände och plåten som skärs. Detta avstånd är viktigt eftersom det bestämmer var brännpunkten är i förhållande till plattans yta. Skärkvaliteten kan påverkas genom att höja eller sänka brännpunkten från precis ovanför plattans yta, vid ytan eller strax under ytan.

Det finns många andra parametrar som också påverkar skärkvaliteten, men när alla kontrolleras på rätt sätt är laserskärning en stabil, pålitlig och exakt skärprocess.