Wie kann die Präzision des Laserschneidens verbessert werden?
Was ist eine Laserschneidmaschine?
Eine Laserschneidmaschine ist eine Maschine, die das von einem Laser emittierte Laserlicht aufnimmt und es durch ein optisches Schaltkreissystem in einen Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte fokussiert. Der Laserstrahl bestrahlt die Oberfläche des Werkstücks, wodurch das Werkstück seinen Schmelz- oder Siedepunkt erreicht, während ein Hochdruckgas koaxial zum Strahl das geschmolzene oder verdampfte Metall wegbläst. Wenn sich der Strahl relativ zur Position des Werkstücks bewegt, erzeugt er schließlich einen Schlitz im Material, der zum Schneiden führt.
Beim Laserschneiden wird anstelle des herkömmlichen mechanischen Messers ein unsichtbarer Strahl verwendet. Er zeichnet sich durch hohe Präzision, schnelles Schneiden, keine Einschränkungen durch Schnittmuster, automatisches Layout zur Materialeinsparung, glatte Schnittfugen, niedrige Verarbeitungskosten und andere Eigenschaften aus und wird die herkömmlichen Metallschneidverfahren schrittweise verbessern oder ersetzen. Der mechanische Teil des Laserschneidkopfes hat keinen Kontakt mit dem Werkstück und verursacht während der Arbeit keine Kratzer auf der Oberfläche des Werkstücks. Die Laserschneidgeschwindigkeit ist hoch und die Schnittfuge ist glatt und flach, im Allgemeinen ohne nachfolgende Verarbeitung. Die vom Schneiden betroffene Wärmezone ist klein und die Verformung der Platte ist gering, mit einer schmalen Schnittfuge. Die Schnittfuge ist frei von mechanischer Spannung und es gibt keinen Schergrat. Die Verarbeitungspräzision ist hoch und die Wiederholbarkeit ist gut und die Oberfläche des Materials wird nicht beschädigt. Die numerische Steuerung ist programmierbar und kann mit jedem planaren Diagramm verarbeitet werden, und die gesamte Platte der großen Größe kann geschnitten werden, ohne dass eine Form geöffnet werden muss. Das Schneiden der gesamten Platte, ohne dass die Form geöffnet werden muss, ist wirtschaftlich und zeitsparend.
Die Schnittgenauigkeit ist das erste Element, um die Qualität einer CNC-Laserschneidmaschine zu beurteilen. Vier Hauptfaktoren beeinflussen die Schnittgenauigkeit einer CNC-Laserschneidmaschine:
1. Die Größe der Laserkohäsion des Lasergenerators. Wenn der Punkt nach dem Zusammenführen sehr klein ist, ist die Schnittgenauigkeit sehr hoch, und wenn der Spalt nach dem Schneiden ebenfalls sehr klein ist. Dies bedeutet, dass die Präzision der Laserschneidmaschine sehr hoch ist und die Qualität sehr hoch ist. Der vom Laser emittierte Strahl ist jedoch konisch, sodass auch der ausgeschnittene Spalt konisch ist. Unter diesen Bedingungen ist die Präzision umso geringer, je dicker das Werkstück ist, und daher ist der Spalt umso größer.
2. Die Präzision des Arbeitstisches. Wenn die Präzision des Arbeitstisches sehr hoch ist, verbessert sich auch die Präzision des Schneidens. Daher ist die Genauigkeit des Arbeitstisches auch ein sehr wichtiger Faktor bei der Messung der Genauigkeit des Lasergenerators.
3. Der Laserstrahl wird kegelförmig. Beim Schneiden wird der Laserstrahl nach unten verjüngt. Wenn die Dicke des zu schneidenden Werkstücks sehr groß ist, verringert sich die Schnittgenauigkeit und der Schnittspalt wird sehr groß.
4. Das Schneiden unterschiedlicher Materialien wirkt sich auch auf die Genauigkeit der Laserschneidmaschine aus. Im gleichen Fall wird die Schneidgenauigkeit von Edelstahl und Aluminium sehr unterschiedlich sein, die Schneidgenauigkeit von Edelstahl wird höher sein und die Schnittfläche wird glatt sein.
Im Allgemeinen kann die Qualität des Laserschneidens anhand der folgenden sechs Standards gemessen werden.
1. Rauheit der Schnittfläche
2. Schneiden Schlacke Größe
3. Rechtwinkligkeit und Schiefheit der Schneide
4. Größe der Schneide
5. Streak-Rückzug
6. Ebenheit
Das Material des Werkstücks hat einen gewissen Einfluss auf die Laserschneidgenauigkeit. In diesem Fall ist die Schnittgenauigkeit verschiedener Materialien leicht unterschiedlich. Selbst bei gleichem Material ist die Schnittgenauigkeit unterschiedlich, wenn die Zusammensetzung des Materials unterschiedlich ist. Wie kann also beim Laserschneiden eine hohe Präzision erreicht werden?
Erstens die Fokuspositionssteuerungstechnologie
Je kleiner die Brennweite der Fokussierlinse, desto kleiner ist der Durchmesser des Brennflecks. Daher ist es sehr wichtig, die Position des Brennpunkts relativ zur Oberfläche des zu schneidenden Materials zu kontrollieren.
Zweitens, Schneidperforationstechnologie
Jede Art von thermischer Schneidtechnologie kann, abgesehen von einigen wenigen Fällen, an der Kante der Platte beginnen. Normalerweise muss in der Platte ein kleines Loch gemacht werden. Zuvor wird in der Laserstanzmaschine für Verbundwerkstoffe zuerst mit dem Stempel ein Loch ausgestanzt und dann mit dem Laser begonnen, von diesem kleinen Loch aus zu schneiden.
Beim Laserschneiden von Stahl wird ein fokussierter Sauerstoffstrahl durch die Düse auf das zu schneidende Material geschossen, wodurch ein Luftstrom entsteht. Die Grundvoraussetzung für den Luftstrom ist, dass der Gasstrom in die Mündung des Werkstücks groß und schnell sein muss, damit das geschnittene Material ausreichend oxidiert und eine vollständig exotherme Reaktion auslöst; gleichzeitig muss genügend Schwung vorhanden sein, damit der Strahl des geschmolzenen Materials herausgeblasen werden kann.
Laserschneiden ohne Grate, Falten, hohe Präzision, besser als Plasmaschneiden. In vielen Bereichen der elektromechanischen Fertigung können moderne Laserschneidsysteme dank des Mikrocomputerprogramms das Schneiden von Werkstücken unterschiedlicher Formen und Größen erleichtern (Werkstückzeichnungen können auch geändert werden). Oft ist das Formverfahren dem Stanzen vorzuziehen. Obwohl es langsamer ist als die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Matrizenstanzens, hat es keinen Formenverbrauch, es ist keine Reparatur der Formen erforderlich und es spart auch Zeit beim Ersetzen der Formen, wodurch die Verarbeitungskosten gespart und die Produktkosten gesenkt werden. Im Allgemeinen ist es also wirtschaftlich kostengünstiger.
Industrielle Anwendungen
Die Anwendungsgebiete von Metalllaserschneidmaschinen sind sehr breit gefächert und umfassen viele Branchen. Sie gehören zu den notwendigen Geräten vieler Unternehmen, darunter Stahlbau, Bearbeitung, Druckbehälter, Brücken und andere Branchen. In diesen Branchen ist das Schneiden einer der wichtigsten Prozesse. Wird auch in anderen Branchen angewendet, wie z. B.: Blechverarbeitung, Herstellung von Werbeschildern, Herstellung von Hoch- und Niederspannungsschaltschränken, mechanischen Teilen, Küchengeschirr, Automobilindustrie, Maschinenbau, Metallhandwerk und anderen Branchen.