Hoe werkt een lasersnijder?

.Waarom lasers worden gebruikt voor snijden?

Laser, een afkorting voor Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (lichtversterking door gestimuleerde emissie van straling), wordt op grote schaal gebruikt in allerlei sectoren. Wanneer lasertechnologie wordt toegepast op snijmachines, resulteert dit in een hoge snijsnelheid, lage vervuiling, minder verbruiksmaterialen en een kleine warmte-invloedzone. Tegelijkertijd kan de foto-elektrische conversiesnelheid van een lasersnijmachine tot wel twee keer zo hoog zijn als die van een koolstofdioxidesnijmachine. De lichtgolflengte van een fiberlaser bedraagt ​​1070 nanometer, waardoor deze een hogere absorptiesnelheid heeft. Dit is met name gunstig bij het snijden van dunne metaalplaten. De voordelen van lasersnijden maken het tot de meest gebruikte technologie voor metaalbewerking en -productie. Typische toepassingen zijn het snijden van plaatmetaal en het snijden in de automobielindustrie.

Hoe werkt een lasersnijder?

I. Principe van laserbewerking

De laserstraal wordt gefocusseerd tot een lichtvlek met een zeer kleine diameter (de minimale diameter kan minder dan 0,1 mm zijn). In de lasersnijkop passeert deze hoogenergetische straal een speciale lens of gebogen spiegel, weerkaatst in verschillende richtingen en wordt uiteindelijk gebundeld op het te snijden metalen object. Op de plek waar de lasersnijkop snijdt, smelt, verdampt, ablateert of bereikt het metaal een ontstekingspunt. Het metaal verdampt en vormt gaten, waarna een hogesnelheidsluchtstroom door een mondstuk dat coaxiaal is met de straal wordt gespoten. Door de sterke druk van dit gas wordt het vloeibare metaal verwijderd, waardoor spleten ontstaan.

Lasersnijmachines gebruiken optica en computergestuurde numerieke besturing (CNC) om de laserstraal of het materiaal te geleiden. Meestal wordt in deze stap een bewegingsbesturingssysteem gebruikt om de CNC- of G-code van het te snijden patroon in het materiaal te volgen, om zo verschillende patronen te kunnen snijden.

II. Belangrijkste methoden voor laserbewerking

1) Lasersmelten

Laserlassen en -snijden maakt gebruik van de energie van een laserstraal om het metaal te verhitten en te smelten. Vervolgens wordt gecomprimeerd, niet-oxiderend gas (N2, lucht, enz.) door een mondstuk dat coaxiaal met de laserstraal is gericht, gespoten. Het vloeibare metaal wordt vervolgens met behulp van een hoge gasdruk verwijderd, waardoor een snijnaad ontstaat.

Laserlassen wordt voornamelijk gebruikt voor het snijden van niet-oxiderende materialen of reactieve metalen zoals roestvrij staal, titanium, aluminium en hun legeringen.

2) Laserzuurstofsnijden

Het principe van lasersnijden met zuurstof is vergelijkbaar met autogeen snijden. De laser wordt gebruikt als voorverwarmingsbron en een actief gas zoals zuurstof als snijgas. Enerzijds reageert het uitgestoten gas met het metaal, waardoor een grote hoeveelheid oxidatiewarmte vrijkomt. Deze warmte is voldoende om het metaal te smelten. Anderzijds worden gesmolten oxiden en gesmolten metaal uit de reactiezone geblazen, waardoor sneden in het metaal ontstaan.

Laser-zuurstofsnijden wordt voornamelijk gebruikt voor gemakkelijk oxiderende metalen materialen zoals koolstofstaal. Het kan ook worden gebruikt voor de bewerking van roestvrij staal en andere materialen, maar het resultaat is zwart en ruw, en de kosten zijn lager dan die van inertgassnijden.