Висока відбивна здатність і теплопровідність роблять лазерне різання алюмінію набагато складнішим, ніж вуглецевої та нержавіючої сталі, але це не означає, що не можна досягти ідеальних результатів. Прочитавши цю статтю, ви зможете освоїти деякі техніки лазерне різання алюмінію.
Зміст
Що таке алюміній?
Алюміній - це метал з високою відбивною здатністю і теплопровідністю. Він широко використовується завдяки своїй легкій вазі, корозійній стійкості та легкості.
Хоча алюміній використовується вже давно, це не означає, що його можна ідеально різати, особливо лазерне різання алюмінію!
Тож у цій статті ми заглибимося у труднощі, з якими стикаються лазерне різання алюмінію і як налаштувати параметри, щоб вирізати гладку алюмінієву поверхню без задирок.
Чому лазерне різання алюмінію складне?
Добре відомо, що лазерне різання характеризується високою ефективністю і високою точністю, але в реальному процесі різання алюмінію воно все ще стикається з багатьма труднощами.
Алюміній є високореактивним матеріалом
Алюміній має поверхневу відбивну здатність 85%-95% для звичайних волоконних лазерів (1064 нм) і CO2-лазерів, і більша частина лазерної енергії відбивається, а не поглинається, що може пошкодити оптичні лінзи або датчики.
Хоча алюміній критикують за його високі відбивні властивості, це не складно виправити. Ми можемо зменшити високу відбивну здатність, попередньо обробивши алюмінієвий лист, наприклад, лазерною задиркою або розпиленням тимчасового покриття.
Швидка теплопровідність
Теплопровідність алюмінію в п'ять разів перевищує теплопровідність сталі, лазерне різання алюмінію У процесі листового процесу тепло швидко поширюється навколо, нижня температура недостатня, нижній алюміній не ріжеться, що, в свою чергу, призводить до висячого шлаку.
Теплопровідність алюмінію також робить розмір басейну розплаву або ступінь затвердіння неконтрольованими, що призводить до збільшення ширини шва або задирок. Коли тепло від лазера проходить навколо зони різання, воно викликає розм'якшення і деформацію алюмінію поблизу, що, в свою чергу, призводить до спотворення вирізаної частини.
Щоб уникнути проблеми поганих результатів різання через швидку теплопровідність алюмінію, її можна вирішити, відрегулювавши параметри лазерне різання алюмінію верстата, попередньо нагріваючи алюмінієву пластину та обираючи правильне енергетичне обладнання.
Низька в'язкість розплаву
Алюміній має низьку в'язкість після розплавлення під впливом тепла, тому його важко здути допоміжним газом, що призводить до налипання шлаку на дні або шорстких країв різу. Щоб уникнути цієї ситуації, ви можете збільшити подачу газу під час процесу різання, щоб швидко здути розплавлений алюміній з поверхні різання.
Переваги лазерного різання алюмінію
Алюміній використовується в кожному аспекті нашого життя, наприклад, бляшанки, розбиті алюмінієві двері та вікна, каструлі та сковорідки, печі та металеві корпуси для електроніки. Існує також багато способів різання алюмінієвих панелей, таких як розпилювання, різання на верстатах з ЧПУ та лазерне різання алюмінію.
З такою великою кількістю методів різання, чому лазерне різання алюмінію широко використовується? Безумовно, тому що він має багато унікальних переваг.
Безконтактна обробка
Однією з найбільших відмінностей лазерного різання від різання з ЧПУ, розпилювання та інших методів є те, що лазерне різання - це безконтактне різання. Це також означає, що матеріал не деформується при лазерному різанні алюмінієвої пластини або труби, навіть якщо вона має товщину менше 1 мм.
Лазерне різання відбувається безконтактно шляхом проектування сфокусованого лазерного променя на поверхню матеріалу, що ріжеться, внаслідок чого температура матеріалу миттєво підвищується і він плавиться або випаровується. Це також означає, що лазерне різання алюмінію не призводить до зносу інструменту, що зменшує витратні матеріали в цій галузі.
Лазерне різання алюмінію з високою точністю
У порівнянні з гідроабразивним або плазмовим різанням, точність позиціонування лазерного різання алюмінію може досягати ±0,05 мм або навіть ±0,03 мм, а ширину прорізу можна регулювати в межах 0,1-0,3 мм (що еквівалентно ширині двох пасом волосся). Він більше підходить для галузей, які вимагають високої точності різання, таких як різання алюмінієвого кільця камери iPhone, наприклад, тонка обробка.
Висока швидкість різання
Лазерне різання алюмінію однакової товщини, особливо тонкого алюмінію, відбувається швидше, ніж різання, розпилювання, плазмове різання і так далі. Швидкість різання алюмінію товщиною 3 мм за допомогою машини для лазерного різання алюмінію потужністю 6 кВт може досягати 15 м/хв, в той час як швидкість плазмового різання становить лише 3 м/хв, що становить 1/5 швидкості лазерного різання.
Антибліковий дизайн
Лазерне різання алюмінію з високою відбивною здатністю призведе до низького використання енергії та ризику пошкодження обладнання. Для вирішення цієї проблеми багато виробників верстатів для лазерного різання оснащують їх ізолятором зворотного світла, який може блокувати 99% відбитого світла, ефективно зменшуючи пошкодження лазера від різання високовідбивних матеріалів і покращуючи ефект різання.
Цифрове інтелектуальне виробництво
Автоматична система завантаження і розвантаження лазерного різального верстата в поєднанні з візуальним контролем ШІ революціонізує виробничий режим обробки алюмінію, який може реалізувати 24-годинне безперервне безпілотне виробництво.
Ключові методи для високоякісного лазерного різання алюмінію
Дивлячись на це, я впевнений, що ви дізналися про знання, пов'язані з алюмінієм, і переваги лазерного різання. У цьому розділі будуть представлені ефективні методи для різання алюмінію з високою точністю.
Потужність обладнання та швидкість різання
Через швидку теплопровідність алюмінію і той факт, що його нелегко продути після плавлення, під час лазерного різання потрібно звертати увагу на відповідність потужності обладнання швидкості різання. Занадто висока швидкість призведе до прорізу або утворення шлаку на дні, в той час як занадто низька - до перепалу і занадто широкого розрізу.
При різанні тонких алюмінієвих пластин товщиною менше 3 мм можна використовувати високошвидкісне різання (10-25 м/хв) з високочастотним імпульсом, щоб уникнути накопичення тепла. При різанні товстішого алюмінію, ніж 6 мм, зменшіть швидкість відповідним чином і використовуйте поступове збільшення потужності, щоб забезпечити проникнення енергії.
Ви можете визначити найвищу ефективну точку швидкості для різання без задирок за допомогою калібрування пробного різу, зазвичай це 70-80% граничної швидкості.
Попередня обробка матеріалу
Стан поверхні алюмінію безпосередньо впливає на швидкість поглинання лазера, якщо дозволяють умови, рекомендується провести попередню обробку, таку як видалення масляної плівки і окисного шару на поверхні алюмінію, напилення матового покриття на дзеркальний алюміній і інші способи поліпшення поглинання алюмінію лазером.
Допоміжний газ
Допоміжний газ використовується для видалення залишків шлаку, захисту лінзи та збільшення швидкості різання. Коли лазерне різання алюмініювикористання азоту дозволяє отримати кращі результати різання. Це пояснюється тим, що азот є інертним газом і не вступає в реакцію з алюмінієм. Крім того, азот під високим тиском може ефективно здувати розплавлений алюміній, уникаючи утворення задирок від конденсації шлаку і, таким чином, покращуючи якість поверхні різу.
Моніторинг якості різання
Моніторинг у реальному часі є основою забезпечення якості різання. Нормальний басейн розплаву повинен показувати стабільну синю плазму, якщо з'являється літаючий меч або миготіння, необхідно відрегулювати параметри.
Довжина пучка іскри ззаду повинна бути 20-40 мм, якщо іскра занадто коротка, це означає, що потужності недостатньо, а якщо занадто довга - вона занадто швидка і не прорізає.
Поширені дефекти при обробці різанням
|
Феномен дефекту |
Можливі причини |
Рішення |
|
Висячий шлак на дні |
Недостатній тиск газу/засмічення форсунки |
Очистіть сопло і збільште тиск на 0,2 МПа |
|
Відрізний шов широкий зверху і вузький знизу |
Положення фокусної точки зміщено |
Повторно відкалібруйте точку фокусування (±0,05 мм) |
|
Ріжуча поверхня почорніла |
Підмішаний кисень / швидкість занадто низька |
Перевірте газонепроникність і збільште швидкість на 10% |
Поширені запитання
Чи можна різати алюміній лазером?
Так, звичайно! Лазерне різання, безумовно, є найбільш підходящим варіантом. Він широко використовується в алюмінієвій промисловості завдяки своїй високій точності, швидкості, екологічності та економічності.
Скільки коштує лазерне різання алюмінію?
Ціна верстата для лазерного різання алюмінію залежить від декількох факторів, таких як тип лазера, потужність лазера, ширина обробки тощо.
Взагалі кажучи, лазерне різання алюмінію CO2 має просту структуру і в основному зосереджується на низькій потужності, яку легше отримати і дешевше.
Волоконно-лазерне різання алюмінію має більшу потужність і ширину обробки, більше підходить для промислового використання і коштує дорожче. Конкретна ціна лазерного різання алюмінію повинна визначатися в залежності від конкретної конфігурації.
Яку товщину алюмінію можна різати лазером?
|
Сила |
Товщина |
Швидкість різання (азот) |
|
1-2 КВТ |
1 мм |
15-25 м/хв |
|
4-6 КВТ |
6 мм |
3-6 м/хв |
|
8-12 КВТ |
15 мм |
0,8-1,5 м/хв |
Алюміній, вирізаний лазером проти алюмінію, вирізаного з ЧПУ
Дивіться тут, можливо, між лазерним різанням і різанням з ЧПУ у вас виникло багато питань, нижче буде проведено порівняння товщини різання, ефективності, інвестиційних витрат і результатів різання.
Товщина різання
Через високу теплопровідність алюмінію лазер більше підходить для різання середньотонких пластин, таких як шасі, радіатори. cnc підходить для різання надтовстих алюмінієвих деталей, таких як заготовки для прес-форм.
Ефективність різання
Завдяки фрезеруванню з ЧПУ відбувається пошарове фрезерування, в поєднанні з ЧПУ - це контактний метод різання, інструмент швидше зношується, потрібно часто міняти ніж, тому швидкість різання буде відносно повільною.
Лазерне різання в різанні тонкого алюмінію, найшвидша швидкість до 20м/хв, і безконтактна обробка, не потрібно міняти інструмент, у великій кількості плоского різання ефективність.
Вартість обладнання
Лазерне різання без дорогих витратних матеріалів, вартість покупки, витрати на подальше обслуговування низькі. Різальний верстат з ЧПУ в процесі обробки, знос інструменту швидше, потреба в частій заміні, в поєднанні з обробкою різаного шва з ЧПУ більша, втрати сировини більші. У довгостроковій перспективі різання з ЧПУ не настільки економічно ефективне, як машина для лазерного різання алюмінію.
Висновок
Хоча лазерне різання алюмінію стикається з такими проблемами, як висока відбивна здатність і швидка теплопровідність, високоякісне різання може бути повністю реалізоване завдяки науковому налаштуванню параметрів і вдосконаленому управлінню процесом на машині попередньої обробки матеріалу.
Зі збільшенням потужності волоконного лазера і розвитком технології моніторингу лазерне різання алюмінію долає межі товщини і точності і стає ключовим процесом в аерокосмічній, електронній, автомобільній та інших галузях.
Звертайтеся до нас за найкращими рішеннями для лазерного різання алюмінію!
Компанія XT LASER прагне надавати своїм клієнтам найбільш відповідну підтримку з лазерного різання алюмінію. Ми глибоко розуміємо різні потреби кожного клієнта в обробці, гарантуючи, що кожен клієнт отримає найбільш задовільне рішення.
Якщо у вас є особливі потреби, зв'яжіться з нашою професійною командою, щоб отримати безкоштовну та індивідуальну пропозицію.
Ukrainian 
English 
Arabic 
French 
Turkish 
Spanish 
Portuguese 
Czech 
Polish 
German 
Korean 
Japanese 
Greek 
Indonesian 
Italian 
Finnish 
Dutch 
Swedish 
Romanian