Reflectivitatea și conductivitatea termică mai ridicate fac ca tăierea cu laser a aluminiului să fie mult mai dificilă decât cea a carbonului și a oțelului inoxidabil, dar asta nu înseamnă că nu pot fi obținute rezultate perfecte. Citind acest articol, veți putea stăpâni unele dintre tehnicile de tăierea cu laser a aluminiului.
Tabla de conținut
Ce este aluminiul?
Aluminiul este un metal cu reflectivitate și conductivitate termică ridicate. Este utilizat pe scară largă datorită greutății reduse, rezistenței la coroziune și ușurinței sale.
Deși aluminiul a fost folosit pentru o lungă perioadă de timp, aceasta nu înseamnă că se poate tăia perfect, în special tăierea cu laser a aluminiului!
Prin urmare, în acest articol, vom analiza dificultățile cu care se confruntă aluminiu tăiat cu laser și cum să setați parametrii pentru a tăia o suprafață de tăiere din aluminiu netedă, fără bavuri.
De ce este dificilă tăierea cu laser a aluminiului?
Este bine cunoscut faptul că tăierea cu laser se caracterizează prin eficiență ridicată și precizie ridicată, dar în procesul real de tăiere a aluminiului, se confruntă încă cu multe dificultăți.
Aluminiul este un material foarte reactiv
Aluminiul are o reflectivitate a suprafeței de 85%-95% pentru laserele comune cu fibră (1064nm) și laserele CO2, iar cea mai mare parte a energiei laserului este reflectată mai degrabă decât absorbită, ceea ce poate deteriora lentilele optice sau senzorii.
Deși aluminiul a fost criticat pentru proprietățile sale reflectorizante ridicate, acesta nu este dificil de reparat. Putem reduce reflexivitatea ridicată prin tratarea prealabilă a tablei de aluminiu, cum ar fi debavurarea cu laser sau pulverizarea unui strat temporar.
Conducție rapidă a căldurii
Conductivitatea termică a aluminiului este de cinci ori mai mare decât cea a oțelului, aluminiu tăiat cu laser procesul de foaie, căldura se răspândește rapid în jur, temperatura inferioară nu este suficientă, aluminiul inferior nu este tăiat, ceea ce, la rândul său, duce la agățarea zgurii.
Conductivitatea termică a aluminiului va face, de asemenea, ca dimensiunea bazinului de topire sau gradul de solidificare să nu fie controlabile, ceea ce va duce la tăierea lățimii cusăturii sau a bavurii mai mult. Atunci când căldura de la laser este condusă în jurul zonei de tăiere, aceasta face ca aluminiul din vecinătate să se înmoaie și să se deformeze, ceea ce, la rândul său, duce la distorsionarea piesei tăiate.
Pentru a evita problema rezultatelor slabe de tăiere din cauza conducției rapide a căldurii aluminiului, aceasta poate fi rezolvată prin ajustarea parametrilor tăierea cu laser a aluminiului mașină, preîncălzirea plăcii de aluminiu și alegerea echipamentului energetic potrivit.
Vâscozitate scăzută la topire
Aluminiul are o vâscozitate scăzută după ce a fost topit prin căldură, ceea ce este dificil de îndepărtat de gazul auxiliar, rezultând zgură lipită la fund sau margini de tăiere aspre. Pentru a evita această situație, puteți spori gazul de suflare în timpul procesului de tăiere pentru a elimina rapid aluminiul topit de pe suprafața de tăiere.
Avantajele tăierii cu laser a aluminiului
Aluminiul este utilizat în fiecare aspect al vieții noastre, cum ar fi conservele, ușile și ferestrele sparte din aluminiu, oalele și tigăile, cuptoarele și carcasele metalice pentru electronice. Există, de asemenea, multe modalități de tăiere a panourilor din aluminiu, cum ar fi tăierea cu ferăstrăul, tăierea CNC și tăierea aluminiului cu laser.
Cu atât de multe metode de tăiere, de ce este tăierea cu laser a aluminiului utilizat pe scară largă? Cu siguranță pentru că are multe avantaje unice.
Procesare fără contact
Una dintre cele mai mari diferențe dintre tăierea cu laser și tăierea CNC, tăierea cu ferăstrăul și alte metode este că tăierea cu laser este o tăiere fără contact. Acest lucru înseamnă, de asemenea, că materialul nu se deformează atunci când placa sau tubul de aluminiu tăiat cu laser, chiar dacă este la fel de subțire ca mai puțin de 1 mm.
Tăierea cu laser este fără contact prin proiectarea unei raze laser focalizate pe suprafața materialului care urmează să fie tăiat, provocând creșterea instantanee a temperaturii materialului și topirea sau vaporizarea acestuia. Aceasta înseamnă, de asemenea, că tăierea cu laser a aluminiului nu produce uzura sculei, reducând consumabilele în acest domeniu.
Aluminiu tăiat cu laser cu înaltă precizie
Comparativ cu tăierea cu jet de apă sau cu tăierea cu plasmă, precizia de poziționare a tăierii cu laser a aluminiului poate ajunge la ±0,05 mm sau chiar ±0,03 mm, iar lățimea fantei poate fi controlată la 0,1-0,3 mm (echivalentă cu lățimea a două fire de păr). Este mai potrivit pentru industriile care necesită o precizie ridicată de tăiere, cum ar fi tăierea inelului de aluminiu al camerei iPhone, cum ar fi prelucrarea fină.
Viteză de tăiere rapidă
Tăierea aceleiași grosimi de aluminiu, în special a aluminiului subțire, tăierea cu laser este mai rapidă decât forfecarea, tăierea, tăierea cu plasmă și așa mai departe. Viteza de tăiere a aluminiului de 3 mm grosime cu mașina de tăiat cu laser 6KW aluminiu poate ajunge la 15m/min, în timp ce viteza de tăiere cu plasmă este de numai 3m/min, care este 1/5 din tăierea cu laser.
Design anti-reflexie
Tăierea cu laser din aluminiu cu reflectivitate ridicată va duce la o utilizare scăzută a energiei și la riscul de deteriorare a echipamentului. Pentru a rezolva această problemă, mulți producători de mașini de tăiat cu laser sunt echipați cu un izolator de lumină de retur, care poate bloca 99% din lumina reflectată, reducând în mod eficient deteriorarea laserului de la tăierea materialelor foarte reflectorizante și îmbunătățind efectul de tăiere.
Producție inteligentă digitalizată
Sistemul automat de încărcare și descărcare a mașinii de tăiat cu laser, combinat cu inspecția vizuală AI, revoluționează modul de producție al prelucrării aluminiului, care poate realiza o producție neîntreruptă fără personal 24 de ore din 24.
Metode cheie pentru tăierea cu laser a aluminiului de înaltă calitate
Văzând acest lucru, sunt sigur că ați aflat despre cunoștințele legate de aluminiu și beneficiile tăierii cu laser. În această secțiune, vor fi prezentate metode eficiente pentru tăierea aluminiului cu o precizie ridicată.
Puterea echipamentului și viteza de tăiere
Datorită conducției rapide a căldurii aluminiului și a faptului că nu este ușor de curățat după topire, trebuie să acordați atenție potrivirii puterii echipamentului cu viteza de tăiere atunci când tăiați cu laser. O viteză prea mare va duce la tăierea prin tăiere sau la zgură care atârnă în partea de jos, în timp ce o viteză prea mică va declanșa o ardere excesivă și o tăietură prea largă.
În tăierea plăcilor subțiri de aluminiu de sub 3 mm se poate efectua o tăiere de mare viteză (10-25m/min) cu impulsuri de înaltă frecvență pentru a evita acumularea de căldură. La tăierea aluminiului mai gros de 6 mm, reduceți viteza în mod corespunzător și utilizați o creștere progresivă a puterii pentru a asigura pătrunderea energiei.
Puteți afla punctul de viteză cu cea mai mare eficiență pentru tăierea fără bavuri prin calibrarea testului de tăiere, de obicei 70-80% a vitezei limită.
Pretratarea materialului
Starea suprafeței aluminiului afectează în mod direct rata de absorbție a laserului, dacă condițiile permit, se recomandă să se efectueze pretratarea, cum ar fi îndepărtarea filmului de ulei și a stratului de oxidare de pe suprafața aluminiului, pulverizarea stratului mat pe oglinda de aluminiu și alte modalități de a îmbunătăți absorbția aluminiului la laser.
Gaz auxiliar
Gazul auxiliar este utilizat pentru a îndepărta zgura reziduală, a proteja lentila și a crește viteza de tăiere. Când tăierea cu laser a aluminiului, utilizarea azotului poate obține rezultate mai bune la tăiere. Acest lucru se datorează faptului că azotul este un gaz inert și nu va reacționa cu aluminiul. În plus, azotul de înaltă presiune poate sufla eficient aluminiul topit, evitând formarea de bavuri din condensarea zgurii și îmbunătățind astfel calitatea suprafeței tăiate.
Monitorizarea calității tăierii
Monitorizarea în timp real este nucleul asigurării calității tăierii. Piscina de topire normală ar trebui să prezinte o plasmă albastră stabilă, dacă există sabie zburătoare sau intermitentă, trebuie să ajustați parametrii.
Lungimea fasciculului de scântei din spate trebuie să fie de 20-40 mm, dacă scânteia este prea scurtă, înseamnă că puterea nu este suficientă, iar dacă este prea lungă, este prea rapidă și nu taie prin.
Defecte frecvente în procesul de tăiere
|
Fenomenul defectelor |
Cauze posibile |
Soluții |
|
Zgură suspendată în partea de jos |
Presiune insuficientă a gazului / duză înfundată |
Curățați duza și creșteți presiunea cu 0,2MPa |
|
Cusătura de tăiere este largă în partea de sus și îngustă în partea de jos |
Poziția punctului focal este deplasată |
Re-calibrați punctul focal (±0,05 mm) |
|
Suprafață de tăiere înnegrită |
Oxigen amestecat / viteză prea mică |
Verificați etanșeitatea gazului și măriți viteza cu 10% |
Întrebări frecvente
Da, desigur! Tăierea cu laser este de departe cea mai potrivită opțiune. Aceasta este utilizată pe scară largă în industria de prelucrare a aluminiului datorită preciziei ridicate, vitezei, caracterului ecologic și rentabilității sale.
Prețul mașinii de tăiat cu laser din aluminiu depinde de mai mulți factori, cum ar fi tipul de laser, puterea laserului, lățimea de prelucrare și așa mai departe.
În general vorbind, aluminiul de tăiere cu laser CO2 are o structură simplă și se concentrează în principal pe puterea scăzută, care este mai ușor de obținut și mai puțin costisitoare.
Fiber laser de tăiere aluminiu are mai multă putere și lățime de procesare, mai potrivită pentru utilizarea industrială și mai scumpă. Prețul specific al tăierii cu laser a aluminiului trebuie să fie determinat în funcție de configurația specifică.
|
Putere |
Grosime |
Viteza de tăiere (azot) |
|
1-2KW |
1mm |
15-25m/min |
|
4-6KW |
6mm |
3-6m/min |
|
8-12KW |
15mm |
0,8-1,5m/min |
Laser tăiat aluminiu VS CNC tăiat aluminiu
Vedeți aici, poate între tăierea cu laser și tăierea CNC, aveți o mulțime de întrebări, următoarele vor fi comparate de la grosimea de tăiere, eficiență, costuri de investiții și rezultate de tăiere.
Grosimea tăierii
Datorită conductivității termice ridicate a aluminiului, laserul este mai potrivit pentru tăierea plăcilor de grosime medie, cum ar fi șasiurile, radiatoarele. cnc este potrivit pentru tăierea pieselor de aluminiu ultra-subțiri, cum ar fi matrițele.
Eficiența tăierii
Datorită tăierii CNC este frezarea stratificată, cuplată cu CNC este o metodă de tăiere prin contact, uzura sculei mai rapidă, trebuie să schimbați frecvent cuțitul, astfel încât viteza de tăiere va fi relativ scăzută.
Tăierea cu laser în tăierea aluminiului subțire, cea mai rapidă viteză de până la 20m/min, și prelucrarea fără contact, nu este nevoie să schimbați instrumentul, într-un număr mare de eficiență de tăiere plat.
Costul echipamentului
Tăierea cu laser fără consumabile scumpe, un cost de achiziție, costurile de întreținere ulterioare sunt scăzute. Mașina de tăiat CNC în procesul de prelucrare, uzura sculei și ruperea mai rapidă, necesitatea înlocuirii frecvente, cuplată cu prelucrarea CNC a cusăturii tăiate este mai mare, pierderea de materii prime este mai mare. Pe termen lung, tăierea CNC nu este la fel de rentabilă ca mașina de tăiat cu laser aluminiu.
Concluzie
Deși tăierea cu laser a aluminiului se confruntă cu provocări precum reflectivitatea ridicată și conductivitatea termică rapidă, tăierea de înaltă calitate poate fi realizată pe deplin prin setarea științifică a parametrilor și controlul avansat al procesului mașinii de pretratare a materialului.
Odată cu creșterea puterii laserului cu fibră optică și dezvoltarea tehnologiei de monitorizare, tăierea cu laser a aluminiului depășește limitele de grosime și precizie și devine un proces cheie în industria aerospațială, electronică, auto și alte domenii.
Contactați-ne pentru cele mai bune soluții de tăiere cu laser a aluminiului!
XT LASER se angajează să ofere clienților noștri cel mai adecvat suport pentru tăierea cu laser a aluminiului. Avem o înțelegere profundă a diferitelor nevoi de prelucrare ale fiecărui client, asigurându-ne că fiecare client primește cea mai satisfăcătoare soluție.
Dacă aveți nevoi specifice, vă rugăm să contactați echipa noastră de profesioniști pentru o ofertă gratuită și personalizată.
Romanian 
English 
Arabic 
French 
Turkish 
Spanish 
Portuguese 
Czech 
Polish 
German 
Korean 
Japanese 
Greek 
Ukrainian 
Indonesian 
Italian 
Finnish 
Dutch 
Swedish