Pemotongan laser hampir merupakan proses pemotongan paling canggih di dunia. Ini dapat memotong sebagian besar bahan logam dan non-logam dan dapat digunakan di banyak industri. Ini memiliki keunggulan manufaktur presisi, pemotongan fleksibel, pemrosesan berbentuk khusus, pembentukan satu kali, kecepatan tinggi, efisiensi tinggi, dan dapat memecahkan banyak masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan metode konvensional. Artikel ini akan berbicara tentang mesin ini dengan Anda.
Pemotongan laser adalah proses di mana sinar laser yang dipancarkan oleh generator laser difokuskan oleh lensa untuk membentuk titik kecil berenergi tinggi pada fokus, sehingga titik tersebut dapat difokuskan pada posisi material yang sesuai, diserap oleh bahan, cepat menguap, meleleh, ablasi atau mencapai titik penyalaan, dan limbah cair dihembuskan dengan gas bantu bertekanan tinggi (termasuk karbon dioksida, oksigen, nitrogen, dll.). Kepala laser digerakkan oleh motor servo yang dapat diprogram, dan kepala pemotong bergerak di sepanjang rute yang telah ditentukan dengan balok bergerak pada material, sehingga dapat memotong benda kerja dari berbagai bentuk.
Cahaya berwarna merah, jingga, kuning dan hijau, yang dapat diserap atau dipantulkan oleh benda; Laser juga ringan, yang akan menunjukkan karakteristik yang berbeda sesuai dengan panjang gelombang yang berbeda. Media penguatan generator laser (yaitu, media yang dapat mengubah energi listrik menjadi laser) menentukan panjang gelombang laser, daya keluaran, dan bidang aplikasi. Media gain laser dapat dibagi menjadi gas, cair dan padat. Gas yang mewakili adalah laser gas CO2; Padatan representatif termasuk laser serat, laser YAG, laser ruby, laser semikonduktor, dll; Laser cair menggunakan beberapa cairan (biasanya pelarut organik, seperti pewarna) sebagai media kerja untuk menghasilkan laser, dan memancarkan laser.
Bahan objek pemotongan yang berbeda dapat menyerap panjang gelombang laser yang berbeda, sehingga generator laser yang sesuai perlu disesuaikan. Saat ini, generator laser serat adalah yang paling banyak digunakan dalam industri otomotif.
Metode pemotongan laser terutama mencakup pemotongan peleburan, pemotongan oksidasi, pemotongan penguapan, pemotongan patah terpandu, dll. Saat memilih metode pemotongan, karakteristiknya, bahan pelat dan terkadang bentuk pemotongan harus dipertimbangkan. Pemotongan penguapan laser membutuhkan lebih banyak panas daripada peleburan, dan cocok untuk memotong bahan logam yang sangat tipis dan bahan non-logam. Pemotongan oksidasi laser lebih cepat dengan bantuan panas reaksi oksigen dan logam, dan kualitas pemotongannya relatif buruk, yang cocok untuk pemotongan pelat tebal. Pemotongan peleburan laser banyak digunakan dalam industri mobil dan lembaran logam karena penggunaan gas pelindung untuk mencegah percikan terak, jahitan pemotongan yang halus dan kualitas pemotongan yang baik. Selain itu, pemotongan peleburan dan pemotongan gasifikasi dapat memperoleh jahitan pemotongan bebas oksidasi, yang sangat penting untuk pemotongan dengan persyaratan khusus.
Proses teknologi pemotongan laser relatif sederhana. Jalur pemotongan laser dan program parameter diatur terlebih dahulu sesuai dengan produk yang berbeda. Umumnya, lubang dipotong terlebih dahulu, kemudian ujungnya dipotong. Produksi pemotongan dapat langsung dilakukan setelah bagian pertama melewati commissioning. Tetapi tidak mudah untuk memotong produk dengan kualitas terbaik. Ini terkait erat dengan bahan pemotongan, mode laser, daya, kecepatan potong, tekanan gas tambahan, dll.
Laser umumnya memiliki tiga mode kerja: mode kontinu, mode modulasi, dan mode pulsa.
Dalam mode kontinu, daya keluaran laser konstan, yang membuat panas yang masuk ke lembaran lebih seragam. Sangat cocok untuk pemotongan cepat pada umumnya. Di satu sisi, itu dapat meningkatkan efisiensi kerja, di sisi lain, juga perlu untuk menghindari perubahan ganas dari zona yang terkena panas yang disebabkan oleh konsentrasi panas.
Kekuatan laser dari mode modulasi adalah fungsi dari kecepatan potong. Itu dapat menjaga panas yang masuk ke lembaran logam pada tingkat yang relatif rendah dengan membatasi daya di setiap titik, untuk mencegah luka bakar di tepi jahitan pemotongan. Karena kontrolnya yang kompleks, tidak terlalu efisien dan hanya dapat digunakan dalam waktu singkat.
Meskipun mode pulsa dapat dibagi menjadi tiga kasus, sebenarnya hanya perbedaan kekuatan, dan sering dipilih sesuai dengan karakteristik bahan dan keakuratan struktur.
Laser sering beroperasi dalam mode keluaran kontinu. Untuk mendapatkan kualitas pemotongan yang terbaik, perlu untuk menyesuaikan laju umpan untuk bahan tertentu, seperti akselerasi, deselerasi, dan penundaan saat berputar. Oleh karena itu, dalam mode keluaran kontinu, pengurangan daya tidak cukup, dan daya laser harus disesuaikan dengan mengubah pulsa.
Gas yang digunakan untuk peralatan pemotongan laser termasuk gas kerja laser, gas pelindung dan gas tambahan.
Nitrogen umumnya digunakan untuk memotong baja tahan karat dan beberapa baja berkekuatan tinggi, yang digunakan untuk mencegah reaksi oksidasi dan meledakkan bahan cair. Kemurnian nitrogen harus tinggi. Untuk baja tahan karat dengan diameter lebih dari 8mm, umumnya diperlukan kemurnian 99,999 persen. Oksigen cocok untuk pemotongan pelat tebal, pemotongan berkecepatan tinggi, dan pemotongan pelat yang sangat tipis. Udara cocok untuk memotong pelat baja aluminium, non-logam dan galvanis. Sampai batas tertentu, dapat mengurangi film oksida dan menghemat biaya. Dari segi biaya, oksigen yang digunakan untuk pemotongan baja karbon relatif murah, dan nitrogen yang digunakan untuk pemotongan baja karbon besar. Semakin tebal baja tahan karat, semakin tinggi kandungan nitrogen dan kemurniannya, semakin tinggi biayanya. Saat ini, biaya pemotongan nitrogen dengan kemurnian tinggi sekitar 35-40CNY/jam, yang lebih tinggi daripada oksigen, sekitar 10-15CNY/jam.
Kecepatan maksimum pemotongan laser dapat mencapai 40m/menit, dan pemrosesan sebenarnya biasanya hanya 1/3 - 1/2 dari kecepatan maksimum. Karena semakin tinggi kecepatan, semakin rendah akurasi dinamis mekanisme servo, yang secara langsung mempengaruhi kualitas pemotongan. Saat memotong lubang bundar, semakin tinggi kecepatan potong, semakin kecil diameter lubang, dan semakin buruk kebulatannya. Kecepatan potong maksimum hanya dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi dalam pemotongan lurus panjang. Dalam proses pemotongan yang sebenarnya, perlu untuk menyesuaikan daya laser, tekanan udara, dan parameter terkait lainnya untuk mencapai kecepatan pemotongan optimal yang sesuai untuk produk sesuai dengan bahan, ketebalan, dan persyaratan teknis produk yang relevan.
Menurut persyaratan produk yang berbeda, perlu untuk terus menyesuaikan parameter di bawah kondisi kerja yang berbeda untuk mencapai parameter proses terbaik. Akurasi pemosisian nominal yang dapat dicapai dengan pemotongan laser adalah {{0}}.08mm, dan akurasi pemosisian berulang adalah 0.03mm. Padahal, toleransi minimum yang bisa dicapai adalah: bukaan ± 0,05 mm, lokasi lubang ± 0,2 mm.
Bahan yang berbeda dan ketebalan yang berbeda memerlukan energi leleh yang berbeda, dan daya keluaran laser yang dibutuhkan juga berbeda. Selama produksi, perlu untuk menyeimbangkan kecepatan dan kualitas produksi, memilih dan mengatur daya keluaran dan kecepatan potong yang sesuai, memastikan bahwa ada energi yang sesuai di area pemotongan, dan bahan dapat dilebur dan dihancurkan secara efektif tepat waktu.
Efisiensi laser untuk mengubah energi listrik menjadi energi laser adalah sekitar 30 persen ~ 35 persen, daya keluaran 1500W, dan daya masukan sekitar 4285W~5000W. Konsumsi daya input nyata jauh lebih besar daripada daya output nominal. Selain itu, sesuai dengan prinsip konservasi energi, energi lain diubah menjadi energi panas untuk emisi, sehingga laser perlu dilengkapi dengan chiller untuk mendinginkan.
Tentang HGTECH: HGTECH adalah pelopor dan pemimpin aplikasi industri laser di China, dan penyedia resmi solusi pemrosesan laser global. Kami telah mengatur secara komprehensif peralatan laser cerdas, pengukuran dan jalur produksi otomatisasi, dan konstruksi pabrik cerdas untuk memberikan solusi menyeluruh untuk manufaktur cerdas.
