Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Сред голям брой технологии за обработка на желязо, лазерното рязане се отличава с ефективност и производителност. Тази технология позволява не само да произвежда продукти със сложен геометричен контур, но и осигурява висока скорост на производство на тези продукти.

Описание на технологията

Когато се използва лазерно рязане, валцуваният метал се влияе от ефектите на отражение и поглъщане на радиация от лазер. Промяната на размера и формата на елементите по време на лазерната обработка се постига благодарение на ефекта от две радиационни резултати: топене и изпаряване. Описанието на процеса е както следва:

  • Лазерният лъч влияе върху желязото в определена точка.
  • Първо, елементите се разтопяват до оптималната температура, след което започва процесът на топене на метала.
  • В етапа на топене настъпва вдлъбнатина.
  • Влиянието на енергията на лазерното излъчване води до втората фаза на процеса - металното вещество кипи и се изпарява.

Последният механизъм обаче изисква висока консумация на енергия и е приложим само за достатъчно тънък метал. Следователно на практика рязането се извършва чрез топене. В същото време, за да се намалят значително разходите за енергия, да се увеличи дебелината на обработвания метал и скоростта на рязане, в зоната за рязане се инжектира спомагателен газ, за да се отстранят продуктите от деструкцията на метала. Обикновено като спомагателен газ се използва кислород, въздух, инертен газ или азот. Такова рязане се нарича газов лазер .

Сортове лазерни устройства

Лазерът се състои от следните елементи:

  • Специална ключова енергия (помпена система).
  • Работно съоръжение с възможност за стимулирано излъчване.
  • Оптичен резонатор (набор от специализирани огледала).

Принадлежността на третирането към една или друга вариация се определя от метода на използвания лазер и неговата мощност. Сега съществува следната класификация на лазерите:

  1. Твърдо състояние (мощност не повече от 7 kW).
  2. Газ (мощност до 22 kW).
  3. Газова динамика (мощност от 110 kW).

За производствени цели най-добре е известна обработката на желязо с твърдо състояние. Излъчването на светлина може да се приложи в импулсен или непрекъснат режим. Ruby, стъкло с неодим или CaF2 (калциев флуорит) се използва като работно тяло. Основното предимство на твърдотелните лазери е възможността за създаване на мощен енергиен импулс за няколко секунди.

Газовите лазери се използват за обработка на желязо за технологични и научни цели. Активният катализатор е смес от газообразен азот, въглероден диоксид и хелий, елементите на които се активират чрез електрически разряд и дават монохрома и насоченост на лазерния лъч.

Газодинамичните устройства се различават по огромна мощност. Работното тяло е въглероден диоксид. Първо, газът се загрява до най-високата температура, след това се прекарва през малък канал, където се появява разширяване и последващо охлаждане на въглероден диоксид. В резултат на тази процедура се освобождава енергията, използвана за лазерна обработка на желязо.

Газодинамичните устройства могат да се използват за обработка на желязо с всякаква повърхност. Поради ниската консумация на радиационна енергия, те могат да бъдат поставени на разстояние от обработваната част и в същото време да се запази качеството на рязане на желязо.

оборудване

Лазерните устройства за рязане на желязо се състоят от следните елементи:

  • Специализиран радиатор (твърдо състояние или газово устройство). Трябва да има необходимата енергия и оптични характеристики.
  • Системата за образуване на лъчи и газ . Отговаря за предаване на лъча от целта на радиация към обработваната част и промяна на параметрите на работния газ, достигащ до точката.
  • Устройството за движение (координация) както на самото желязо, така и на лазерния лъч. Също така включва електрически механизъм, задвижване и двигател.
  • ACS (автоматизирана система за управление). Той регулира лазерния лъч и контролира координатния механизъм и системата за транспортиране и формиране на лъч и газ. Оборудван с различни сензори и подсистеми.

Модерното устройство за рязане на желязо е в състояние да изпълнява всяка трудна задача, дори и художествено рязане. Както руските фирми ("Технолазер"), така и чуждестранните предприятия (немска фирма "Тръмпф") се занимават с тяхното производство.

Лазерно рязане на фино желязо

Промишлени производители по-удобно да използват метални листове за рязане, отколкото суровите части с голяма дебелина. В същото време е възможно да се пести електроенергия и да се прилагат методи на рязане за ламарина с по-голяма мощност.

Методи за рязане на желязото, чийто лист е подготвен за преработка, са кислородно рязане (изгаряне), рязане с група газове (аргон, азот) и сгъстен въздух. Сред предимствата на лазерното рязане на ламарина преди други видове обработка е възможно да се разграничат:

  • По-голяма точност на рязане на отката и лазерния лъч.
  • Има по-малко прах на равнината на частта.
  • Малка вероятност от повреда на железния лист.
  • По-ниски разходи за енергия.
  • Образуването на триизмерни прости структури с висока скорост и най-малка площ на готовия материал.

Благодарение на своите предимства и използването на прецизно усъвършенствано оборудване, за рязане на желязо се използва:

  • Части от инженерни машини.
  • Декоративни закачалки, рафтове, стелажи и оборудване за търговската индустрия.
  • Компоненти на котли, резервоари, комини и печки.
  • Връзките на врати и порти, ковани огради.
  • Персонален дизайн на шкафове и шкафове.
  • Своеобразни знаци, букви и шаблони.

Използването на рязане има много предимства пред другите видове метални довършителни работи. Ето защо все повече предприятия използват лазерна обработка на желязо в своето производство.

Иновативни лазерни системи

Глобалната машиностроителна индустрия върви в крак с времето и дава на своите потребители всички видове електрическо оборудване за рязане на желязо. Многоосните машини са предназначени да заменят силните и ниско плодотворни механични ножове. Лазерната енергия зависи от спецификата на производството и финансовата обосновка на избраната единица. Най-новото поколение прецизни CNC машини за рязане позволяват довършване на материали с точност до 0.005 мм. Метричната обработка на отделните модели лазерни системи достига много квадратни метра.

Голямо предимство е минимизирането на човешкия фактор, съдържащ се в силно автоматизирания индустриален процес. Геометрията на компонентите е зададена в макро-програмен блок, който изпълнява контрол на лазера и работната маса с празна таблица. Системите за регулиране на фокуса автоматично избират приемливо разстояние за ефективно рязане.

Специфичните топлообменници регулират температурата на лазерния уред, като дават на оператора информация за текущото състояние на уреда. Лазерният механизъм е снабден с клапанни устройства за свързване на подаване на газови балони, за осигуряване на резервни газове в работната част. Системата за събиране на дим е предназначена да подобри цената на абсорбатора, включително и в момента на обработката. Лечебната зона е напълно защитена от защитно покритие за защита на персонала.

Рязането на железните листове на модерно оборудване се превръща в лесен процес на задаване на числени характеристики и получаване на завършен компонент на изхода. Производителността на оборудването зависи пряко от характеристиките на машинния комплекс и от квалификацията на оператора, който формира програмния код. Техниката на рязане на желязо се вписва пропорционално на концепцията за роботизираното производство, предназначена да спаси напълно човек от упоритата работа.

Производителите предлагат различни видове лазерни машини:

  1. Многофункционален.
  2. Специален.

Цената на първата е по-висока, но те позволяват извършването на определен брой операции и производството на части от по-трудна форма. Значителен брой пазарни услуги предоставят възможност на заинтересованите купувачи.

Специалистите от машиностроителните предприятия разбират възможностите за използване на технологията, предвидена за производството на прецизни детайли с отлична грапавост. Областта на използване е обширна: от обичайното рязане на ламарина до придобиването на сложни части на тялото на автомобилите.

Видимите предимства на рязане на желязо се свеждат до няколко аспекта:

  • Висококачествена завършена повърхност.
  • Материал за пестеливост.
  • Възможност за работа с крехки материали и малки парчета.
  • Вероятността за получаване на компоненти от сложна конфигурация.

Сред минусите:

  • Висока цена на оборудването.
  • И консумативи.

Рязането на желязото и цветните метали се радва на огромно пазарно търсене. Лазерните технологии се използват интензивно в декоративното изкуство за създаване на дизайнерски бижута и уникални сувенири.

Решението за използване на обработката следва да се взема предвид, като се вземе предвид изчисляването на възвръщаемостта на оборудването и размера на работните разходи. Понастоящем такива инсталации могат да бъдат решени сами по себе си главно в големи предприятия с доста голям производствен цикъл. С разгъването на технологията ще намали разходите за машинни инструменти и количеството консумирана енергия, така че в бъдеще лазерните устройства ще изтласкат конкурентите си.

Предимства и недостатъци на технологията

Рязането на продукти от желязо има много съществени предимства пред другите методи на рязане. От многото предимства на тази технология си струва да се отбележи следното:

  1. Дебелината на продуктите, които могат да бъдат успешно гравирани е доста широка: стомана - от 0, 2 до 22 мм, мед и месинг - от 0, 3 до 16 мм, сплави на база алуминий - от 0, 3 до 22 мм, неръждаема стомана - до 55 mm.
  2. Използването на лазерни устройства елиминира необходимостта от механичен контакт с обработения компонент. Това позволява да се режат по този начин просто деформирани и крехки части, без да се притеснявате за тяхното повреждане.
  3. За да получите продукт с необходимата конфигурация с помощта на рязане, е достатъчно да изтеглите чертеж, направен в специална програма, към блока за управление на лазерния модул. Всичко останало с най-малка степен на грешка (надеждност до 0, 2 мм) ще се извършва от оборудването, оборудвано с компютърна система за управление.
  4. Единици за рязане могат с висока скорост да обработват тънки листове от стомана, както и продукти, изработени от твърди сплави.

Лазерната обработка е в състояние напълно да замени скъпите научни и технически операции по леене и щамповане, което е подходящо в случаите, когато трябва да се правят малки партиди продукти. Можете значително да намалите първоначалните разходи за производство, което се постига благодарение на по-високата скорост и развитието на процеса на преработка, намалявайки количеството на остатъците, без необходимост от последваща обработка.

Заедно с голяма мощност, лазерните устройства за обработка имат изключителна гъвкавост, която позволява да се изчислят задачите от всякакво ниво на сложност с тяхна помощ. В същото време за лазерната обработка са характерни някои недостатъци.

Поради високата якост и значителна консумация на енергия от лазерно оборудване за рязане, първоначалната цена на продуктите, произведени с неговата употреба, е по-висока, отколкото когато се произвеждат чрез щамповане. Това обаче може да се отдаде само на онези ситуации, в които разходите за производство на инструментална екипировка не са включени в себестойността на щампован елемент.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Инструменти