Högre reflektivitet och värmeledningsförmåga gör laserskärning i aluminium mycket svårare än i kolstål och rostfritt stål, men det betyder inte att det inte går att uppnå perfekta resultat. Genom att läsa den här artikeln kommer du att kunna behärska några av teknikerna för laserskärning av aluminium.
Innehållsförteckning
Vad är aluminium?
Aluminium är en metall med hög reflektionsförmåga och värmeledningsförmåga. Den används ofta på grund av sin låga vikt, korrosionsbeständighet och lätthet.
Även om aluminium har använts under lång tid betyder det inte att man kan skära det perfekt, särskilt inte laserskärning av aluminium!
Så i den här artikeln kommer vi att fördjupa oss i de svårigheter som laserskuret aluminium och hur man ställer in parametrarna för att skära en slät aluminiumyta utan grader.
Varför är det svårt att laserskära aluminium?
Det är välkänt att laserskärning kännetecknas av hög effektivitet och hög precision, men i den faktiska processen att skära aluminium står den fortfarande inför många svårigheter.
Aluminium är ett mycket reaktivt material
Aluminium har en ytreflektivitet på 85%-95% för vanliga fiberlasrar (1064 nm) och CO2-lasrar, och det mesta av laserenergin reflekteras snarare än absorberas, vilket kan skada optiska linser eller sensorer.
Även om aluminium har kritiserats för sina höga reflekterande egenskaper är det inte svårt att fixa. Vi kan minska den höga reflektionsförmågan genom att förbehandla aluminiumplåten, t.ex. genom att lasergrada eller spruta en tillfällig beläggning.
Snabb värmeledning
Aluminiums värmeledningsförmåga är fem gånger högre än stålets, laserskuret aluminium arkprocessen, värmen sprids snabbt runt, bottentemperaturen är inte tillräckligt, det nedre aluminiumet skärs inte, vilket i sin tur leder till hängande slagg.
Aluminiums värmeledningsförmåga kommer också att göra att smältpoolens storlek eller stelningsgraden inte är kontrollerbar, vilket resulterar i att sömbredden eller graden skärs ut mer. När värmen från lasern leds runt skärområdet får den aluminiumet i närheten att mjukna och vrida sig, vilket i sin tur leder till snedvridning av den skurna delen.
För att undvika problemet med dåliga skärresultat på grund av den snabba värmeledningen hos aluminium kan det lösas genom att justera parametrarna för laserskärning av aluminium maskin, förvärmning av aluminiumplåten och val av rätt kraftutrustning.
Låg smältviskositet
Aluminium har en låg viskositet efter att ha smält av värme, vilket är svårt att blåsas bort av hjälpgasen, vilket resulterar i att slagg fastnar i botten eller grova skäreggar. För att undvika denna situation kan du förbättra blåsgasen under skärprocessen för att snabbt blåsa bort det smälta aluminiumet på skärytan.
Fördelar med laserskärning av aluminium
Aluminium används i alla aspekter av våra liv, till exempel burkar, trasiga aluminiumdörrar och fönster, krukor och stekpannor, ugnar och metallhöljen för elektronik. Det finns också många sätt att skära aluminiumpaneler, till exempel sågskärning, CNC-skärning och laserskärning av aluminium.
Med så många skärmetoder, varför är laserskärning av aluminium används i stor utsträckning? Det beror definitivt på att det har många unika fördelar.
Beröringsfri bearbetning
En av de största skillnaderna mellan laserskärning och CNC-skärning, sågskärning och andra metoder är att laserskärning är beröringsfri skärning. Detta innebär också att materialet inte deformeras när man laserskär aluminiumplåt eller rör, även om det är så tunt som mindre än 1 mm.
Laserskärning är beröringsfri genom att en fokuserad laserstråle projiceras på ytan av det material som ska skäras, vilket gör att materialets temperatur stiger omedelbart och får det att smälta eller förångas. Detta innebär också att laserskärning av aluminium inte ger något verktygsslitage, vilket minskar förbrukningsvarorna inom detta område.
Laserskuret aluminium med hög precision
Jämfört med vattenskärning eller plasmaskärning kan positioneringsnoggrannheten för aluminiumlaserskärning nå ± 0,05 mm, eller till och med ± 0,03 mm, och slitsens bredd kan kontrolleras vid 0,1-0,3 mm (motsvarande bredden på två hårstrån). Det är mer lämpligt för industrier som kräver hög skärnoggrannhet, såsom iPhone-kamera aluminiumringskärning såsom finbearbetning.
Snabb skärhastighet
Skärning av samma tjocklek på aluminium, särskilt tunn aluminium, laserskärning är snabbare än klippning, sågning, plasmaskärning och så vidare. Hastigheten för att skära 3 mm tjockt aluminium med 6KW laserskärmaskin aluminium kan nå 15m / min, medan hastigheten för plasmaskärning endast är 3m / min, vilket är 1/5 av laserskärning.
Antireflexbehandlad design
Aluminium laserskärning hög reflektivitet kommer att leda till låg energianvändning och risk för skador på utrustningen. För att lösa detta problem är många tillverkare av laserskärmaskiner utrustade med en returljusisolator, som kan blockera 99% av det reflekterade ljuset, vilket effektivt minskar skadorna på lasern från skärning av mycket reflekterande material och förbättrar skäreffekten.
Digitaliserad intelligent produktion
Det automatiska lastnings- och lossningssystemet för laserskärmaskinen i kombination med AI-visuell inspektion revolutionerar produktionsmetoden för aluminiumbearbetning, vilket kan realisera 24-timmars obemannad oavbruten produktion.
Viktiga metoder för högkvalitativ laserskärning av aluminium
När du ser detta är jag säker på att du har lärt dig om aluminiumrelaterad kunskap och fördelarna med laserskärning. I detta avsnitt kommer effektiva metoder för skärning av aluminium med hög precision att introduceras.
Utrustningens effekt och skärhastighet
På grund av den snabba värmeledningen hos aluminium och det faktum att det inte är lätt att blåsa rent efter smältning, måste du vara uppmärksam på att matcha utrustningens effekt med skärhastigheten vid laserskärning. För hög hastighet leder till genomskärning eller slagg som hänger i botten, medan för långsam hastighet leder till överbränning och för breda snitt.
Vid kapning av tunn aluminiumplåt under 3 mm kan höghastighetsskärning (10-25 m/min) med högfrekvent puls användas för att undvika värmeackumulering. Vid skärning av tjockare aluminium än 6 mm, minska hastigheten på lämpligt sätt och använd progressiv effektökning för att säkerställa energipenetration.
Du kan ta reda på den högsta effektivitetshastighetspunkten för gradfri skärning genom kalibrering av testskärning, vanligtvis 70-80% av begränsningshastigheten.
Förbehandling av material
Aluminiumets yttillstånd påverkar direkt laserabsorptionshastigheten, om förhållandena tillåter rekommenderas det att utföra förbehandling, såsom att ta bort oljefilmen och oxidationsskiktet på aluminiumytan, spruta matt beläggning på spegelaluminium och andra sätt att förbättra absorptionen av aluminium till lasern.
Extra gas
Hjälpgasen används för att blåsa bort slaggrester, skydda linsen och öka skärhastigheten. När laserskärning av aluminiumkan man genom att använda kväve få bättre skärresultat. Detta beror på att kväve är en inert gas och inte kommer att reagera med aluminium. Dessutom kan högtryckskväve effektivt blåsa bort smält aluminium, vilket undviker bildandet av grader från slaggkondensation och därmed förbättrar kvaliteten på den skurna ytan.
Övervakning av skärkvalitet
Realtidsövervakning är kärnan i kvalitetssäkring av skärning. Normal smältpool bör visa stabil blå plasma, om det finns flygande svärd eller blinkande behov av att justera parametrarna.
Längden på gniststrålen på baksidan bör vara 20-40 mm, om gnistan är för kort betyder det att kraften inte är tillräcklig, och om den är för lång är den för snabb och skär inte igenom.
Vanliga defekter vid skärande bearbetning
|
Fenomenet defekt |
Möjliga orsaker |
Lösningar |
|
Hängande slagg längst ner |
Otillräckligt gastryck/ igensatt munstycke |
Rengör munstycket och öka trycket med 0,2MPa |
|
Skärsömmen är bred upptill och smal nedtill |
Brännpunktens position flyttas |
Kalibrera fokuspunkten på nytt (±0,05 mm) |
|
Skäryta svärtad |
Syrgas inblandad / för låg hastighet |
Kontrollera gastäthet och öka hastigheten med 10% |
Vanliga frågor
Kan aluminium skäras med laser?
Ja, naturligtvis! Laserskärning är det överlägset mest lämpliga alternativet. Den används ofta inom aluminiumbearbetningsindustrin på grund av sin höga precision, hastighet, miljövänlighet och kostnadseffektivitet.
Hur mycket kostar det att laserskära aluminium?
Priset på laserskärmaskin för aluminium beror på flera faktorer som lasertyp, lasereffekt, bearbetningsbredd och så vidare.
Generellt sett har CO2-laserskärning av aluminium en enkel struktur och fokuserar främst på låg effekt, vilket är lättare att få och billigare.
Fiberlaserskärning av aluminium har mer kraft och bearbetningsbredd, mer lämplig för industriell användning och dyrare. Det specifika priset för laserskärning av aluminium måste bestämmas enligt den specifika konfigurationen.
Vilken tjocklek på aluminium kan laserskäras?
|
Kraft |
Tjocklek |
Skärhastighet (kväve) |
|
1-2 KW |
1 mm |
15-25m/min |
|
4-6 KW |
6 mm |
3-6m/min |
|
8-12 KW |
15 mm |
0,8-1,5 m/min |
Laserskuren aluminium VS CNC-skuren aluminium
Se här, kanske mellan laserskärning och CNC-skärning, du har många frågor, följande kommer att jämföras från skärtjockleken, effektiviteten, investeringskostnaderna och skärresultaten.
Skärande tjocklek
På grund av den höga värmeledningsförmågan hos aluminium är laser mer lämplig för skärning av medeltunna plattor, såsom chassi, kylflänsar. cnc är lämplig för skärning av ultratjocka aluminiumdelar, såsom formämnen.
Effektiv skärning
På grund av att CNC-skärning är skiktad fräsning, i kombination med CNC är en kontaktskärningsmetod, verktygsslitage snabbare, måste byta kniv ofta så att skärhastigheten blir relativt långsam.
Laserskärning vid skärning av tunn aluminium, den snabbaste hastigheten upp till 20m / min, och beröringsfri bearbetning, inget behov av att byta verktyg, i ett stort antal platt skärningseffektivitet.
Kostnad för utrustning
Laserskärning utan dyra förbrukningsvaror, en inköpskostnad, uppföljning underhållskostnader är låga. CNC-skärmaskin i bearbetningsprocessen, verktygsslitage snabbare, behovet av frekvent utbyte, i kombination med CNC-bearbetningen av den skurna sömmen är större, förlusten av råvaror är mer. I det långa loppet är CNC-skärning inte lika kostnadseffektiv som aluminiumlaserskärmaskin.
Slutsats
Även om aluminiumlaserskärning står inför utmaningar som hög reflektionsförmåga och snabb värmeledningsförmåga, kan högkvalitativ skärning realiseras fullt ut genom vetenskaplig parameterinställning och avancerad processkontroll av materialförbehandlingsmaskinen.
Med kraftökningen av fiberlaser och utvecklingen av övervakningsteknik bryter aluminiumlaserskärning genom gränsen för tjocklek och precision och blir en nyckelprocess inom flyg-, elektronik-, fordons- och andra områden.
Kontakta oss för de bästa lösningarna för laserskärning i aluminium!
XT LASER har åtagit sig att tillhandahålla det mest lämpliga stödet för laserskärning av aluminium till våra kunder. Vi har en djup förståelse för varje kunds olika bearbetningsbehov och ser till att varje kund får den mest tillfredsställande lösningen.
Om du har specifika behov, vänligen kontakta vårt professionella team för en kostnadsfri och anpassad offert.
Swedish 
English 
Arabic 
French 
Turkish 
Spanish 
Portuguese 
Czech 
Polish 
German 
Korean 
Japanese 
Greek 
Ukrainian 
Indonesian 
Italian 
Finnish 
Dutch 
Romanian