Kaj je lasersko rezanje in kako deluje?

Lasersko rezanje je tehnologija, ki uporablja laser za rezanje ali vrtanje materiala. Postopek se lahko uporablja za rezanje različnih materialov, vključno s kovino, lesom, plastiko in tekstilom. Lasersko rezanje je v pomoč pri proizvodnih aplikacijah, kjer je potrebna visoka stopnja natančnosti. Ustvari lahko na primer zapletene vzorce ali oblike v kovinskih delih, ki bi jih bilo težko izdelati s tradicionalnimi metodami. Torej, kako deluje lasersko rezanje?

Kako deluje lasersko rezanje

Postopek laserskega rezanja se začne z vašo idejo. Ko ga enkrat razvijete, lahko uporabite CorelDRAW za pripravo grafike ali katere koli druge 2D programske opreme in pošiljanje podatkov laserju. Laserski rezalnik ustvari visoko zmogljiv laserski žarek, usmerjen na material z uporabo laserske glave. Žarek se nato stopi, upari ali zgori skozi material, odvisno od moči laserja in lastnosti materiala.

Laser običajno uporablja sistem za nadzor gibanja ali edinstven programski sistem, imenovan G-code za nadzor gibanja laserja. G-koda daje laserju navodila, na primer, kam naj se premakne in koliko moči uporabiti, kar mu omogoča zelo natančno rezanje skozi material. Datoteka s kodo G lahko na primer pove laserju, naj se pomika čez kos lesa v ravni črti in pri tem naredi na tisoče drobnih rezov. Ugotovite

kako pripraviti datoteko s kodo G.

Postopek bo ustvaril natančen in čist rez brez opeklin ali ožganin. Končni izdelek se odstrani iz stroja, ko je rezanje končano in material ohlajen, brez potrebe po ponovni obdelavi materiala. Lasersko rezanje je natančna in vsestranska metoda za ustvarjanje vsega, od majhnih delov do kompleksnih komponent.

Uporaba laserskega rezanja

V sodobnem svetu so laserski rezalniki izjemno uporabna tehnologija. Tu je osem primerov industrij, kjer se lahko uporablja lasersko rezanje:

• Avtomobilska proizvodnja: Pomaga pri izdelavi avtomobilskih delov in komponent z visoko natančnostjo.
• Letalska in vesoljska proizvodnja: Zaradi svoje natančnosti in učinkovitosti se pogosto uporabljajo za izdelavo delov letal.
• Medicinske naprave: Pogosto se uporablja na medicinskem področju za naprave, kot so srčni spodbujevalniki in stenti.
• Proizvodnja elektronike: Laserski rezalniki ustvarjajo vezja in druge elektronske komponente.
• Predelava hrane: Ti stroji se vse pogosteje uporabljajo v prehrambeni industriji za opravila, kot je rezanje na rezine in kocke.
• Proizvodnja tekstila: Pogosto se uporablja za ustvarjanje vzorcev in oblik na tkanini.
• Rezanje stekla: Uporablja se lahko za ustvarjanje zapletenih dizajnov v steklu.
• Obdelava lesa: Z laserskimi rezalniki lahko ustvarite podrobne vzorce in oblike v lesu.

Glavne kategorije laserjev

Tukaj so trije najbolj priljubljeni tipi laserjev, ki se danes uporabljajo v različnih industrijah:

1. CO₂ laserji

C0₂ laserji uporabljajo ogljikov dioksid in do neke mere dušik za izboljšanje učinkovitosti svetlobnih laserjev. Ti laserji uporabljajo cev s plinom v notranjosti, kjer visoka električna energija pritiska na delce plina in proizvaja žarek infrardeče svetlobe visoke moči (laserski žarek). Cev je prikazana spodaj.

Laserski žarek se odbija naprej in nazaj med ogledali znotraj laserskega stroja do šobe in nato končno do delovnega območja, kot je prikazano spodaj.

Gibanje laserja nazaj in naprej na podlagi določenih navodil v računalniku zagotavlja rezanje materiala po potrebi. CO₂ laserje lahko uporabite za rezanje materialov, kot so les, plastika, vezan les, guma, usnje, papir in blago. Ti laserji ne morejo rezati drugih materialov, kot sta steklo in kamen; lahko pa nanje gravirajo.

2. YAG laserji

Ti polprevodniški laserji kot aktivni medij uporabljajo kristal itrij-aluminijev granat (YAG). Zunanji vir energije, kot je električni tok, stimulira elektrone v kristalu in tako proizvaja lasersko svetlobo. YAG vsebuje dve odbojni ogledali, m1 in m2, pritrjeni na koncu, kot je prikazano spodaj.

Za črpanje signalov iz m1 v izhod skozi m2 se uporablja kriptonska svetilka ali ksenonska bliskavica. Svetilka vzbuja ione iz vira energije, pritrjenega pod ogledali, do visokih energijskih ravni. Ko pride do energetskega prehoda, se ustvari fotonski žarek za lasersko rezanje.

Laserji YAG se običajno uporabljajo za namene vrtanja v materiale, kot je kovina. Od drugih vrst jih loči visoka učinkovitost in stabilnost. Prav tako so odporni na poškodbe zaradi vročine in vlage, zaradi česar so idealni za uporabo v industrijskih okoljih.

3. Vlaknasti laserji

Fiber laserji se uporabljajo predvsem za projekti laserskega graviranja in ne izrecno za rezanje. Vendar pa jih lahko uporabite za rezanje tankih kovin, običajno po več prehodih. Ti laserji ustvarjajo žarke z uporabo aktivnih optičnih vlaken, ki se nato prenesejo na rezalno glavo. Lahko režejo nerjavno jeklo in aluminij ter so znani po svoji odlični električni učinkovitosti in nizkih obratovalnih stroških.

Prednosti laserskega rezanja

Lasersko rezanje je priljubljena metoda za ustvarjanje zapletenih dizajnov in oblik v različnih materialih. Tu je sedem prednosti laserskega rezanja:

• Visoka natančnost: Laserji lahko prerežejo materiale s finimi podrobnostmi in natančnostjo.
• Hitrost: Laserski sistemi lahko hitro prerežejo material, zaradi česar so idealni za visoko produktivna okolja.
• Vsestranskost: Ta tehnika lahko prereže različne materiale, vključno z lesom, kovino, steklom in plastiko.
• Čisti postopek: Laserski sistemi ustvarijo malo ali nič odpadnega materiala v primerjavi z drugimi metodami, kot sta strojna obdelava ali žigosanje.
• Računalniško vodeno: To pomeni, da lahko z lahkoto ustvarite zapletene oblike in dizajne.
• Stroškovno učinkovito: Laserski sistemi zahtevajo malo vzdrževanja in jih lahko uporabite v več projektih.
• Lasersko rezanje je zabavno: Gledanje laserja, ki reže material kot po maslu, je zadovoljivo. Ne glede na to, ali ste izkušen operater ali šele začnete, je lasersko rezanje lahko prijetna izkušnja.

Slabosti laserskega rezanja

Lasersko rezanje ni brez slabosti. Tu jih je šest:

• Nevarnost požara: Svetloba, ki jo oddajajo laserski rezalniki, lahko ustvari izjemno visoke temperature, ki lahko zanetijo požar v vnetljivih materialih.
• Lahko je drago: Začetna naložba v laserski rezalnik je lahko precej visoka, povečajo pa se lahko tudi operativni stroški (kot je poraba energije).
• Zahteva pošteno količino vzdrževanja: Ogledala in leče morajo biti čista in poravnana, operaterji pa morajo redno umerjati celoten sistem.
• Proizvaja nevarne hlape in prah: Te je treba pravilno odstraniti iz delovnega prostora, da zaščitite operaterje in opremo.
• Lahko je počasen proces. Rezanje debelejših materialov lahko traja dolgo časa, lastnosti materiala pa pogosto omejujejo hitrost rezanja.
• Obvladanje lahko traja nekaj časa: Veliko je treba vedeti o različnih nastavitvah in o tem, kako vplivajo na rez, in lahko traja nekaj časa, da postanete vešči uporabe laserskega rezalnika.

Vsakdo, ki želi investirati v laserski rezalnik, mora upoštevati te pomanjkljivosti. Vendar pa jih prednosti odtehtajo pri številnih aplikacijah. S pravilno nego in vzdrževanjem lahko laserski rezalnik leta brezhibno deluje.

Natančno prerežite materiale

Kot smo preučili, je lasersko rezanje zanimiva tehnologija in njena prihodnost je videti svetla. Z napredkom tehnologije bo ta način rezanja še naprej postajal močnejši in natančnejši. Večina laserskih rezalnikov lahko zelo natančno reže materiale, kot je kovina. In ker postaja vse bolj priljubljen, se povečuje povpraševanje po kvalificiranih delavcih. Veliko povpraševanje bo po tistih, ki so usposobljeni za uporabo laserskih rezalnikov; zato je to odlična priložnost za vstop v to razburljivo tehnologijo.