Aufgrund des höheren Reflexionsvermögens und der höheren Wärmeleitfähigkeit ist das Laserschneiden von Aluminium viel schwieriger als das von Kohlenstoff- und Edelstahl, aber das bedeutet nicht, dass keine perfekten Ergebnisse erzielt werden können. Nach der Lektüre dieses Artikels werden Sie in der Lage sein, einige der Techniken zu beherrschen, die Aluminium-Laserschneiden.
Inhaltsübersicht
Was ist Aluminium?
Aluminium ist ein Metall mit hohem Reflexionsvermögen und hoher Wärmeleitfähigkeit. Es wird wegen seines geringen Gewichts, seiner Korrosionsbeständigkeit und seiner Leichtigkeit häufig verwendet.
Obwohl Aluminium schon lange verwendet wird, bedeutet das nicht, dass man es perfekt schneiden kann, vor allem nicht mit dem Laser!
In diesem Artikel werden wir uns also mit den Schwierigkeiten befassen, mit denen Aluminium-Laserschnitt und wie man die Parameter einstellt, um eine glatte Aluminiumoberfläche ohne Grate zu schneiden.
Warum ist das Laserschneiden von Aluminium schwierig?
Es ist bekannt, dass sich das Laserschneiden durch hohe Effizienz und hohe Präzision auszeichnet, aber beim Schneiden von Aluminium gibt es noch viele Schwierigkeiten.
Aluminium ist ein hochreaktives Material
Aluminium hat eine Oberflächenreflexion von 85%-95% für herkömmliche Faserlaser (1064 nm) und CO2-Laser, und der größte Teil der Laserenergie wird reflektiert und nicht absorbiert, was optische Linsen oder Sensoren beschädigen kann.
Obwohl Aluminium wegen seiner hohen Reflexionseigenschaften kritisiert wurde, ist es nicht schwer, dies zu beheben. Wir können den hohen Reflexionsgrad durch eine Vorbehandlung des Aluminiumblechs verringern, z. B. durch Laserentgraten oder Aufsprühen einer temporären Beschichtung.
Schnelle Wärmeleitung
Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium ist fünfmal so hoch wie die von Stahl, lasergeschnittenes Aluminium Blatt Prozess, die Hitze schnell verteilt, ist die Bodentemperatur nicht genug, die untere Aluminium nicht geschnitten, was wiederum führt zu hängenden Schlacke.
Aufgrund der Wärmeleitfähigkeit von Aluminium ist auch die Größe des Schmelzbades oder der Erstarrungsgrad nicht kontrollierbar, was zu einer größeren Nahtbreite oder Gratbildung führt. Wenn die Wärme des Lasers um den Schneidbereich herum geleitet wird, erweicht und verzieht sich das Aluminium in der Nähe, was wiederum zu einer Verformung des geschnittenen Teils führt.
Um das Problem schlechter Schnittergebnisse aufgrund der schnellen Wärmeleitung von Aluminium zu vermeiden, kann es durch die Anpassung der Parameter der Maschine gelöst werden. Aluminium-Laserschneiden Maschine, das Vorwärmen des Aluminiumblechs und die Wahl der richtigen Stromquelle.
Niedrige Schmelzviskosität
Aluminium hat nach dem Schmelzen durch Hitze eine niedrige Viskosität, die nur schwer durch das Hilfsgas weggeblasen werden kann, was dazu führt, dass die Schlacke am Boden kleben bleibt oder die Schnittkanten rau werden. Um diese Situation zu vermeiden, können Sie das Blasgas während des Schneidvorgangs verstärken, um das geschmolzene Aluminium auf der Schnittfläche schnell wegzublasen.
Vorteile des Laserschneidens von Aluminium
Aluminium wird in jedem Aspekt unseres Lebens verwendet, z. B. in Dosen, zerbrochenen Aluminiumtüren und -fenstern, Töpfen und Pfannen, Öfen und Metallgehäusen für Elektronik. Es gibt auch viele Möglichkeiten, Aluminiumplatten zu schneiden, z. B. Sägeschnitt, CNC-Schneiden und Laserschneiden von Aluminium.
Warum ist bei so vielen Schneideverfahren Aluminium-Laserschneiden weit verbreitet? Das liegt sicherlich daran, dass sie viele einzigartige Vorteile hat.
Berührungslose Verarbeitung
Einer der größten Unterschiede zwischen dem Laserschneiden und dem CNC-Schneiden, dem Sägeschneiden und anderen Verfahren besteht darin, dass das Laserschneiden ein berührungsloses Schneiden ist. Das bedeutet auch, dass sich das Material beim Laserschneiden von Aluminiumplatten oder -rohren nicht verformt, selbst wenn es weniger als 1 mm dünn ist.
Das Laserschneiden erfolgt berührungslos, indem ein fokussierter Laserstrahl auf die Oberfläche des zu schneidenden Materials projiziert wird, wodurch die Temperatur des Materials sofort ansteigt und es schmilzt oder verdampft. Das bedeutet auch, dass beim Laserschneiden von Aluminium kein Werkzeugverschleiß auftritt, wodurch die Verbrauchsmaterialien in diesem Bereich reduziert werden.
Lasergeschnittenes Aluminium mit hoher Präzision
Im Vergleich zum Wasserstrahlschneiden oder Plasmaschneiden kann die Positioniergenauigkeit des Aluminium-Laserschneidens ±0,05 mm oder sogar ±0,03 mm erreichen, und die Breite des Schlitzes kann mit 0,1-0,3 mm (entspricht der Breite von zwei Haarsträhnen) kontrolliert werden. Es ist besser geeignet für Branchen, die hohe Schnittgenauigkeit, wie iPhone Kamera Aluminiumring Schneiden wie feine Verarbeitung erfordern.
Schnelle Schnittgeschwindigkeit
Schneiden der gleichen Dicke von Aluminium, insbesondere dünnes Aluminium, Laserschneiden ist schneller als Scheren, Sägen, Plasmaschneiden und so weiter. Die Geschwindigkeit des Schneidens 3mm dickes Aluminium mit 6KW Laserschneidmaschine Aluminium kann 15m/min erreichen, während die Geschwindigkeit des Plasmaschneidens nur 3m/min ist, die 1/5 des Laserschneidens ist.
Antireflektierendes Design
Aluminium-Laserschneiden hohe Reflektivität führt zu geringen Energieausnutzung und Risiko von Schäden an der Ausrüstung. Um dieses Problem zu lösen, sind viele Laserschneidmaschinenhersteller mit einem Rücklicht-Isolator ausgestattet, der 99% des reflektierten Lichts blockieren kann, wodurch die Beschädigung des Lasers beim Schneiden von stark reflektierenden Materialien effektiv reduziert und der Schneideffekt verbessert wird.
Digitalisierte intelligente Produktion
Das automatische Be- und Entladesystem der Laserschneidmaschine in Kombination mit der visuellen KI-Inspektion revolutioniert die Produktionsweise der Aluminiumverarbeitung, die eine unbemannte, ununterbrochene 24-Stunden-Produktion ermöglicht.
Die wichtigsten Methoden für hochwertiges Laserschneiden von Aluminium
Sicherlich haben Sie schon einiges über Aluminium und die Vorteile des Laserschneidens erfahren. In diesem Abschnitt werden effektive Methoden zum Schneiden von Aluminium mit hoher Präzision vorgestellt.
Geräteleistung und Schnittgeschwindigkeit
Aufgrund der schnellen Wärmeleitung von Aluminium und der Tatsache, dass es sich nach dem Schmelzen nicht so leicht abblasen lässt, muss beim Laserschneiden darauf geachtet werden, dass die Leistung des Geräts mit der Schneidgeschwindigkeit übereinstimmt. Eine zu hohe Geschwindigkeit führt zu Durchbrüchen oder am Boden hängender Schlacke, während eine zu niedrige Geschwindigkeit eine Überverbrennung und einen zu breiten Schlitz zur Folge hat.
Beim Schneiden von dünnem Aluminiumblech unter 3 mm kann mit hoher Geschwindigkeit (10-25 m/min) und Hochfrequenzimpulsen geschnitten werden, um einen Hitzestau zu vermeiden. Beim Schneiden von dickerem Aluminium als 6 mm, reduzieren Sie die Geschwindigkeit angemessen und verwenden Sie progressive Leistungssteigerung, um die Energiepenetration zu gewährleisten.
Sie können den Punkt der höchsten Effizienzgeschwindigkeit für gratfreies Schneiden durch Testschnittkalibrierung herausfinden, normalerweise 70-80% der Grenzgeschwindigkeit.
Material-Vorbehandlung
Der Oberflächenzustand von Aluminium wirkt sich direkt auf die Laserabsorptionsrate aus. Wenn die Bedingungen es zulassen, wird empfohlen, eine Vorbehandlung durchzuführen, wie z. B. das Entfernen des Ölfilms und der Oxidationsschicht auf der Aluminiumoberfläche, das Aufsprühen einer matten Beschichtung auf Spiegelaluminium und andere Möglichkeiten, um die Absorption von Aluminium für den Laser zu verbessern.
Hilfsgas
Das Hilfsgas wird zum Abblasen der Schlackenreste, zum Schutz der Linse und zur Erhöhung der Schneidgeschwindigkeit verwendet. Wenn Laserschneiden von AluminiumDurch die Verwendung von Stickstoff können bessere Schneidergebnisse erzielt werden. Dies liegt daran, dass Stickstoff ein inertes Gas ist und nicht mit Aluminium reagiert. Außerdem kann Hochdruck-Stickstoff geschmolzenes Aluminium effektiv wegblasen, wodurch die Bildung von Graten durch Schlackenkondensation vermieden und somit die Qualität der Schnittfläche verbessert wird.
Überwachung der Schnittqualität
Die Echtzeit-Überwachung ist der Kern der Qualitätssicherung beim Schneiden. Normale Schmelzbad sollte stabilen blauen Plasma zeigen, wenn es fliegende Schwert oder blinken müssen die Parameter anzupassen.
Die Länge des rückseitigen Funkenstrahls sollte 20-40 mm betragen. Ist der Funken zu kurz, bedeutet dies, dass die Leistung nicht ausreicht, und ist er zu lang, ist er zu schnell und schneidet nicht durch.
Häufige Fehler bei der Schneidbearbeitung
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Defekt-Phänomen |
Mögliche Ursachen |
Lösungen |
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Hängende Schlacke am Boden |
Unzureichender Gasdruck/verstopfte Düse |
Reinigen Sie die Düse und erhöhen Sie den Druck um 0,2MPa |
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Die Schnittnaht ist oben breit und unten schmal |
Die Position des Brennpunkts wird verschoben |
Kalibrieren Sie den Brennpunkt neu (±0,05 mm) |
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Schnittfläche geschwärzt |
Sauerstoff beigemischt / Geschwindigkeit zu langsam |
Überprüfung der Gasdichtigkeit und Erhöhung der Geschwindigkeit um 10% |
FAQs
Kann man Aluminium mit einem Laser schneiden?
Ja, natürlich! Das Laserschneiden ist bei weitem die beste Option. In der aluminiumverarbeitenden Industrie ist es wegen seiner hohen Präzision, Geschwindigkeit, Umweltfreundlichkeit und Kosteneffizienz weit verbreitet.
Wie viel kostet es, Aluminium mit dem Laser zu schneiden?
Aluminium-Laserschneidmaschine Preis hängt von mehreren Faktoren wie Laser-Typ, Laserleistung, Verarbeitung Breite und so weiter.
Im Allgemeinen hat das CO2-Laserschneiden von Aluminium eine einfache Struktur und konzentriert sich hauptsächlich auf niedrige Leistung, die leichter zu erhalten und weniger teuer ist.
Faserlaserschneiden von Aluminium hat mehr Leistung und Verarbeitungsbreite, eignet sich besser für den industriellen Einsatz und ist teurer. Der spezifische Preis für das Laserschneiden von Aluminium muss je nach der spezifischen Konfiguration bestimmt werden.
Welche Dicke von Aluminium kann mit dem Laser geschnitten werden?
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Strom |
Dicke |
Schnittgeschwindigkeit (Stickstoff) |
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1-2KW |
1mm |
15-25m/min |
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4-6KW |
6mm |
3-6m/min |
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8-12KW |
15mm |
0,8-1,5m/min |
Lasergeschnittenes Aluminium vs. CNC-geschnittenes Aluminium
Siehe hier, vielleicht zwischen Laserschneiden und CNC-Schneiden, haben Sie eine Menge Fragen, die folgenden werden von der Schnittstärke, Effizienz, Investitionskosten und Schneiden Ergebnisse verglichen werden.
Schnittdicke
Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium eignet sich der Laser eher für das Schneiden von mitteldünnen Platten, wie z. B. Chassis und Kühlkörper. Die CNC-Technik ist für das Schneiden von ultradicken Aluminiumteilen, wie z. B. Formrohlingen, geeignet.
Effizienz beim Schneiden
Aufgrund der CNC-Schneiden ist geschichtet Fräsen, gekoppelt mit CNC ist ein Kontakt Schneiden Methode, Werkzeugverschleiß schneller, müssen die Messer häufig zu ändern, so dass die Schnittgeschwindigkeit relativ langsam sein wird.
Laserschneiden beim Schneiden von dünnem Aluminium, die schnellste Geschwindigkeit bis zu 20m/min, und berührungslose Verarbeitung, keine Notwendigkeit, das Werkzeug zu wechseln, in einer großen Anzahl von flachen Schneiden Effizienz.
Kosten der Ausrüstung
Laserschneiden ohne teure Verbrauchsmaterialien, eine Anschaffung Kosten, Follow-up-Wartungskosten sind gering. CNC-Schneidemaschine in den Prozess der Verarbeitung, Werkzeugverschleiß schneller, die Notwendigkeit für den häufigen Austausch, verbunden mit der CNC-Verarbeitung der Schnittnaht ist größer, der Verlust von Rohstoffen ist mehr. Auf lange Sicht ist CNC-Schneiden nicht so kostengünstig wie Aluminium-Laserschneidmaschine.
Schlussfolgerung
Obwohl das Laserschneiden von Aluminium mit Herausforderungen wie hoher Reflektivität und schneller Wärmeleitfähigkeit konfrontiert ist, kann eine hohe Schnittqualität durch wissenschaftliche Parametereinstellung und fortschrittliche Prozesssteuerung der Materialvorbehandlungsmaschine erreicht werden.
Mit der Leistungssteigerung des Faserlasers und der Entwicklung der Überwachungstechnologie durchbricht das Laserschneiden von Aluminium die Grenzen von Dicke und Präzision und wird zu einem Schlüsselprozess in der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik, der Automobilindustrie und anderen Bereichen.
Kontaktieren Sie uns für die besten Lösungen zum Laserschneiden von Aluminium!
XT LASER ist bestrebt, seinen Kunden die bestmögliche Unterstützung beim Laserschneiden von Aluminium zu bieten. Wir haben ein tiefes Verständnis für die unterschiedlichen Bearbeitungsbedürfnisse jedes Kunden und stellen sicher, dass jeder Kunde die zufriedenstellendste Lösung erhält.
Wenn Sie spezielle Anforderungen haben, wenden Sie sich bitte an unser professionelles Team, um ein kostenloses und individuelles Angebot zu erhalten.
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