Η υψηλότερη ανακλαστικότητα και θερμική αγωγιμότητα καθιστούν την κοπή με λέιζερ του αλουμινίου πολύ πιο δύσκολη από τον άνθρακα και τον ανοξείδωτο χάλυβα, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούν να επιτευχθούν τέλεια αποτελέσματα. Διαβάζοντας αυτό το άρθρο θα είστε σε θέση να κατακτήσετε ορισμένες από τις τεχνικές της κοπή αλουμινίου με λέιζερ.
Πίνακας περιεχομένων
Τι είναι το αλουμίνιο;
Το αλουμίνιο είναι ένα μέταλλο με υψηλή ανακλαστικότητα και θερμική αγωγιμότητα. Χρησιμοποιείται ευρέως λόγω του μικρού του βάρους, της αντοχής στη διάβρωση και της ελαφρότητάς του.
Παρόλο που το αλουμίνιο χρησιμοποιείται εδώ και πολύ καιρό, αυτό δεν σημαίνει ότι μπορεί κανείς να το κόψει τέλεια, ειδικά όταν πρόκειται για κοπή αλουμινίου με λέιζερ!
Έτσι, σε αυτό το άρθρο, θα εμβαθύνουμε στις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι κοπή αλουμινίου με λέιζερ και πώς να ρυθμίσετε τις παραμέτρους για να κόψετε μια λεία επιφάνεια κοπής αλουμινίου χωρίς γρέζια.

Γιατί είναι δύσκολη η κοπή αλουμινίου με λέιζερ;
Είναι γνωστό ότι η κοπή με λέιζερ χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση και υψηλή ακρίβεια, αλλά στην πραγματική διαδικασία κοπής αλουμινίου, εξακολουθεί να αντιμετωπίζει πολλές δυσκολίες.
Το αλουμίνιο είναι ένα εξαιρετικά αντιδραστικό υλικό
Το αλουμίνιο έχει επιφανειακή ανακλαστικότητα 85%-95% στα κοινά λέιζερ οπτικών ινών (1064nm) και στα λέιζερ CO2 και το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας του λέιζερ ανακλάται αντί να απορροφάται, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει βλάβη στους οπτικούς φακούς ή στους αισθητήρες.
Αν και το αλουμίνιο έχει επικριθεί για τις υψηλές ανακλαστικές του ιδιότητες, δεν είναι δύσκολο να διορθωθεί. Μπορούμε να μειώσουμε την υψηλή ανακλαστικότητα με την προεπεξεργασία του φύλλου αλουμινίου, όπως η χάραξη με λέιζερ ή ο ψεκασμός μιας προσωρινής επίστρωσης.
Γρήγορη αγωγή θερμότητας
Η θερμική αγωγιμότητα του αλουμινίου είναι πενταπλάσια από εκείνη του χάλυβα, αλουμίνιο κομμένο με λέιζερ διαδικασία φύλλου, η θερμότητα εξαπλώνεται γρήγορα, η θερμοκρασία πυθμένα δεν είναι αρκετή, το χαμηλότερο αλουμίνιο δεν κόβεται, το οποίο με τη σειρά του οδηγεί σε κρεμασμένη σκωρία.
Η θερμική αγωγιμότητα του αλουμινίου θα κάνει επίσης το μέγεθος της λίμνης τήξης ή ο βαθμός στερεοποίησης δεν είναι ελεγχόμενος, με αποτέλεσμα να αποκόπτεται το πλάτος της ραφής ή να δημιουργούνται περισσότερα γρέζια. Όταν η θερμότητα από το λέιζερ διοχετεύεται γύρω από την περιοχή κοπής, προκαλεί το αλουμίνιο στην περιοχή να μαλακώσει και να στρεβλωθεί, γεγονός που με τη σειρά του οδηγεί σε παραμόρφωση του κομμένου τεμαχίου.
Προκειμένου να αποφευχθεί το πρόβλημα των κακών αποτελεσμάτων κοπής λόγω της γρήγορης θερμικής αγωγής του αλουμινίου, μπορεί να επιλυθεί με τη ρύθμιση των παραμέτρων του κοπή αλουμινίου με λέιζερ μηχανή, την προθέρμανση της πλάκας αλουμινίου και την επιλογή του κατάλληλου εξοπλισμού ισχύος.

Χαμηλό ιξώδες τήξης
Το αλουμίνιο έχει χαμηλό ιξώδες μετά την τήξη του με θερμότητα, το οποίο είναι δύσκολο να απομακρυνθεί από το βοηθητικό αέριο, με αποτέλεσμα να κολλάει σκωρία στον πυθμένα ή να δημιουργούνται τραχιές ακμές κοπής. Για να αποφύγετε αυτή την κατάσταση, μπορείτε να ενισχύσετε το αέριο φυσήματος κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κοπής για να απομακρύνετε γρήγορα το λιωμένο αλουμίνιο στην επιφάνεια κοπής.
Πλεονεκτήματα της κοπής αλουμινίου με λέιζερ
Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται σε κάθε πτυχή της ζωής μας, όπως σε κονσέρβες, σπασμένες πόρτες και παράθυρα από αλουμίνιο, κατσαρόλες και τηγάνια, φούρνους και μεταλλικά περιβλήματα για ηλεκτρονικές συσκευές. Υπάρχουν επίσης πολλοί τρόποι κοπής πάνελ αλουμινίου, όπως η κοπή με πριόνι, η κοπή με CNC και η κοπή αλουμινίου με λέιζερ.
Με τόσες πολλές μεθόδους κοπής, γιατί κοπή αλουμινίου με λέιζερ χρησιμοποιείται ευρέως; Αυτό οφείλεται σίγουρα στο γεγονός ότι έχει πολλά μοναδικά πλεονεκτήματα.
Επεξεργασία χωρίς επαφή
Μία από τις μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ της κοπής με λέιζερ και της κοπής με CNC, της κοπής με πριόνι και άλλων μεθόδων είναι ότι η κοπή με λέιζερ είναι κοπή χωρίς επαφή. Αυτό σημαίνει επίσης ότι το υλικό δεν παραμορφώνεται κατά την κοπή με λέιζερ πλάκας ή σωλήνα αλουμινίου, ακόμη και αν είναι τόσο λεπτό όσο λιγότερο από 1 mm.
Η κοπή με λέιζερ γίνεται χωρίς επαφή με την προβολή μιας εστιασμένης δέσμης λέιζερ στην επιφάνεια του προς κοπή υλικού, προκαλώντας την ακαριαία αύξηση της θερμοκρασίας του υλικού και την τήξη ή την εξάτμισή του. Αυτό σημαίνει επίσης ότι η κοπή αλουμινίου με λέιζερ δεν παράγει φθορά εργαλείων, μειώνοντας τα αναλώσιμα στον τομέα αυτό.
Λέιζερ κομμένο αλουμίνιο με υψηλή ακρίβεια
Σε σύγκριση με την κοπή με υδροβολή ή την κοπή με πλάσμα, η ακρίβεια τοποθέτησης της κοπής με λέιζερ αλουμινίου μπορεί να φτάσει τα ±0,05 mm ή ακόμη και τα ±0,03 mm και το πλάτος της σχισμής μπορεί να ελεγχθεί στα 0,1-0,3 mm (ισοδύναμο με το πλάτος δύο κλώνων μαλλιών). Είναι πιο κατάλληλο για βιομηχανίες που απαιτούν υψηλή ακρίβεια κοπής, όπως η κοπή δακτυλιδιών αλουμινίου της φωτογραφικής μηχανής iPhone, όπως η λεπτή επεξεργασία.

Γρήγορη ταχύτητα κοπής
Κόβοντας το ίδιο πάχος αλουμινίου, ειδικά λεπτό αλουμίνιο, η κοπή με λέιζερ είναι ταχύτερη από την κοπή με διάτμηση, το πριόνισμα, την κοπή με πλάσμα και ούτω καθεξής. Η ταχύτητα κοπής αλουμινίου πάχους 3mm με μηχανή κοπής αλουμινίου με λέιζερ 6KW μπορεί να φτάσει τα 15m/min, ενώ η ταχύτητα κοπής με πλάσμα είναι μόνο 3m/min, που είναι το 1/5 της κοπής με λέιζερ.
Αντι-ανακλαστικός σχεδιασμός
Η υψηλή ανακλαστικότητα της κοπής με λέιζερ αλουμινίου θα οδηγήσει σε χαμηλή ενεργειακή αξιοποίηση και σε κίνδυνο βλάβης του εξοπλισμού. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, πολλοί κατασκευαστές μηχανών κοπής λέιζερ είναι εξοπλισμένοι με έναν απομονωτή φωτός επιστροφής, ο οποίος μπορεί να μπλοκάρει το 99% του ανακλώμενου φωτός, μειώνοντας αποτελεσματικά τη ζημιά στο λέιζερ από την κοπή υλικών με υψηλή ανακλαστικότητα και βελτιώνοντας το αποτέλεσμα κοπής.
Ψηφιοποιημένη ευφυής παραγωγή
Το αυτόματο σύστημα φόρτωσης και εκφόρτωσης της μηχανής κοπής λέιζερ σε συνδυασμό με την οπτική επιθεώρηση AI φέρνει επανάσταση στον τρόπο παραγωγής της επεξεργασίας αλουμινίου, η οποία μπορεί να πραγματοποιήσει 24ωρη μη επανδρωμένη αδιάλειπτη παραγωγή.
Βασικές μέθοδοι για υψηλής ποιότητας κοπή αλουμινίου με λέιζερ
Βλέποντας αυτό, είμαι σίγουρος ότι έχετε μάθει για τις γνώσεις που σχετίζονται με το αλουμίνιο και τα οφέλη της κοπής με λέιζερ. Σε αυτή την ενότητα θα παρουσιαστούν αποτελεσματικές μέθοδοι για την κοπή αλουμινίου με υψηλή ακρίβεια.
Ισχύς εξοπλισμού και ταχύτητα κοπής
Λόγω της γρήγορης θερμικής αγωγιμότητας του αλουμινίου και του γεγονότος ότι δεν είναι εύκολο να καθαριστεί μετά την τήξη, πρέπει να δώσετε προσοχή στην αντιστοίχιση της ισχύος του εξοπλισμού με την ταχύτητα κοπής κατά την κοπή με λέιζερ. Η πολύ γρήγορη ταχύτητα θα οδηγήσει σε διατομή ή σε σκωρία που κρέμεται στο κάτω μέρος, ενώ η πολύ αργή ταχύτητα θα προκαλέσει υπερβολική καύση και πολύ μεγάλη σχισμή.
Στην κοπή λεπτών πλακών αλουμινίου κάτω των 3mm μπορεί να γίνει κοπή υψηλής ταχύτητας (10-25m/min) με παλμό υψηλής συχνότητας για την αποφυγή συσσώρευσης θερμότητας. Κατά την κοπή παχύτερου αλουμινίου άνω των 6mm, μειώστε κατάλληλα την ταχύτητα και χρησιμοποιήστε προοδευτική ενίσχυση ισχύος για να εξασφαλίσετε τη διείσδυση της ενέργειας.
Μπορείτε να βρείτε το σημείο ταχύτητας υψηλότερης απόδοσης για κοπή χωρίς γρέζια με βαθμονόμηση δοκιμαστικής κοπής, συνήθως 70-80% της οριακής ταχύτητας.
Προεπεξεργασία υλικού
Η κατάσταση της επιφάνειας του αλουμινίου επηρεάζει άμεσα το ποσοστό απορρόφησης του λέιζερ, εάν οι συνθήκες το επιτρέπουν, συνιστάται η πραγματοποίηση προεπεξεργασίας, όπως η αφαίρεση του φιλμ λαδιού και του στρώματος οξείδωσης στην επιφάνεια του αλουμινίου, ο ψεκασμός ματ επίστρωσης στον καθρέφτη αλουμινίου και άλλοι τρόποι για τη βελτίωση της απορρόφησης του αλουμινίου στο λέιζερ.

Βοηθητικό αέριο
Το βοηθητικό αέριο χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση των υπολειμμάτων σκωρίας, την προστασία του φακού και την αύξηση της ταχύτητας κοπής. Όταν κοπή αλουμινίου με λέιζερ, η χρήση αζώτου μπορεί να επιτύχει καλύτερα αποτελέσματα κοπής. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το άζωτο είναι αδρανές αέριο και δεν αντιδρά με το αλουμίνιο. Επιπλέον, το άζωτο υψηλής πίεσης μπορεί να απομακρύνει αποτελεσματικά το λιωμένο αλουμίνιο, αποφεύγοντας το σχηματισμό γρεζιών από τη συμπύκνωση σκωρίας και βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα της επιφάνειας κοπής.
Παρακολούθηση της ποιότητας κοπής
Η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο αποτελεί τον πυρήνα της διασφάλισης ποιότητας της κοπής. Η κανονική λίμνη τήξης πρέπει να δείχνει σταθερό μπλε πλάσμα, εάν υπάρχει ιπτάμενο σπαθί ή ανάγκη αναβοσβήσματος πρέπει να προσαρμόσετε τις παραμέτρους.
Το μήκος της οπίσθιας δέσμης σπινθήρα πρέπει να είναι 20-40 mm, εάν ο σπινθήρας είναι πολύ σύντομος, σημαίνει ότι η ισχύς δεν είναι αρκετή, και εάν είναι πολύ μακρύς, είναι πολύ γρήγορος και δεν κόβει.
Συνήθη ελαττώματα κατά την επεξεργασία κοπής
Φαινόμενο ελαττώματος |
Πιθανές αιτίες |
Λύσεις |
Κρεμασμένη σκωρία στον πυθμένα |
Ανεπαρκής πίεση αερίου / φραγμένο ακροφύσιο |
Καθαρίστε το ακροφύσιο και αυξήστε την πίεση κατά 0,2MPa. |
Η ραφή κοπής είναι φαρδιά στο πάνω μέρος και στενή στο κάτω μέρος. |
Η θέση του εστιακού σημείου μετατοπίζεται |
Επαναβαθμονομήστε το εστιακό σημείο (±0,05mm) |
Επιφάνεια κοπής μαυρισμένη |
Οξυγόνο αναμεμειγμένο / πολύ αργή ταχύτητα |
Ελέγξτε τη στεγανότητα του αερίου και αυξήστε την ταχύτητα κατά 10% |
Συχνές ερωτήσεις
Μπορεί το αλουμίνιο να κοπεί με λέιζερ;
Ναι, φυσικά! Η κοπή με λέιζερ είναι μακράν η καταλληλότερη επιλογή. Χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία επεξεργασίας αλουμινίου λόγω της υψηλής ακρίβειας, της ταχύτητας, της φιλικότητας προς το περιβάλλον και της οικονομικής αποδοτικότητας.
Πόσο κοστίζει η κοπή αλουμινίου με λέιζερ;
Η τιμή της μηχανής κοπής αλουμινίου με λέιζερ εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως ο τύπος λέιζερ, η ισχύς λέιζερ, το πλάτος επεξεργασίας και ούτω καθεξής.
Σε γενικές γραμμές, η κοπή αλουμινίου με λέιζερ CO2 έχει απλή δομή και επικεντρώνεται κυρίως στη χαμηλή ισχύ, η οποία είναι ευκολότερη στην απόκτηση και λιγότερο δαπανηρή.
Κοπή αλουμινίου με λέιζερ ινών έχει μεγαλύτερη ισχύ και πλάτος επεξεργασίας, είναι πιο κατάλληλος για βιομηχανική χρήση και πιο ακριβός. Η συγκεκριμένη τιμή κοπής αλουμινίου με λέιζερ πρέπει να καθορίζεται ανάλογα με τη συγκεκριμένη διαμόρφωση.
Τι πάχος αλουμινίου μπορεί να κοπεί με λέιζερ;
Ισχύς |
Πάχος |
Ταχύτητα κοπής (άζωτο) |
1-2KW |
1mm |
15-25m/min |
4-6KW |
6mm |
3-6m/min |
8-12KW |
15mm |
0,8-1,5m/min |
Λέιζερ κομμένο αλουμίνιο VS CNC κομμένο αλουμίνιο
Δείτε εδώ, ίσως μεταξύ της κοπής με λέιζερ και της κοπής με CNC, έχετε πολλές ερωτήσεις, τα ακόλουθα θα συγκριθούν από το πάχος κοπής, την αποδοτικότητα, το κόστος επένδυσης και τα αποτελέσματα κοπής.

Πάχος κοπής
Λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας του αλουμινίου, το λέιζερ είναι καταλληλότερο για την κοπή πλακών μεσαίου πάχους, όπως πλαίσια, ψύκτρες.Το cnc είναι κατάλληλο για την κοπή εξαρτημάτων αλουμινίου πολύ μεγάλου πάχους, όπως κενά καλουπιών.
Αποδοτικότητα κοπής
Λόγω της κοπής CNC είναι πολυεπίπεδη φρεζάρισμα, σε συνδυασμό με CNC είναι μια μέθοδος κοπής επαφή, εργαλείο φθορά γρηγορότερα, πρέπει να αλλάξετε το μαχαίρι συχνά, έτσι ώστε η ταχύτητα κοπής θα είναι σχετικά αργή.
Κοπή με λέιζερ στην κοπή λεπτού αλουμινίου, η ταχύτερη ταχύτητα έως 20m/min, και επεξεργασία χωρίς επαφή, χωρίς ανάγκη αλλαγής του εργαλείου, σε μεγάλο αριθμό επίπεδων κοπτικών αποδόσεων.
Κόστος εξοπλισμού
Κοπή με λέιζερ χωρίς ακριβά αναλώσιμα, κόστος αγοράς, κόστος συντήρησης παρακολούθησης είναι χαμηλό. CNC μηχάνημα κοπής κατά τη διαδικασία της επεξεργασίας, εργαλείο φθορά και φθορά πιο γρήγορα, η ανάγκη για συχνή αντικατάσταση, σε συνδυασμό με την επεξεργασία CNC της ραφής κοπής είναι μεγαλύτερη, η απώλεια των πρώτων υλών είναι μεγαλύτερη. Μακροπρόθεσμα, η κοπή CNC δεν είναι τόσο αποδοτική όσο η μηχανή κοπής με λέιζερ αλουμινίου.
Συμπέρασμα
Αν και η κοπή με λέιζερ αλουμινίου αντιμετωπίζει προκλήσεις όπως η υψηλή ανακλαστικότητα και η γρήγορη θερμική αγωγιμότητα, η κοπή υψηλής ποιότητας μπορεί να πραγματοποιηθεί πλήρως μέσω της επιστημονικής ρύθμισης των παραμέτρων και του προηγμένου ελέγχου της διαδικασίας της μηχανής προεπεξεργασίας του υλικού.
Με την αύξηση της ισχύος του λέιζερ ινών και την ανάπτυξη της τεχνολογίας παρακολούθησης, η κοπή αλουμινίου με λέιζερ ξεπερνά τα όρια του πάχους και της ακρίβειας και γίνεται μια βασική διαδικασία στην αεροδιαστημική, την ηλεκτρονική, την αυτοκινητοβιομηχανία και άλλους τομείς.
Επικοινωνήστε μαζί μας για τις καλύτερες λύσεις κοπής αλουμινίου με λέιζερ!
Η XT LASER έχει δεσμευτεί να παρέχει στους πελάτες μας την πλέον κατάλληλη υποστήριξη για την κοπή με λέιζερ αλουμινίου. Έχουμε βαθιά κατανόηση των διαφορετικών αναγκών επεξεργασίας κάθε πελάτη, διασφαλίζοντας ότι κάθε πελάτης λαμβάνει την πιο ικανοποιητική λύση.
Εάν έχετε συγκεκριμένες ανάγκες, παρακαλούμε επικοινωνήστε με την επαγγελματική μας ομάδα για μια δωρεάν και εξατομικευμένη προσφορά.