Boks Kracht Berekenaar & Formule (Online & Gratis)
Heb je je ooit afgevraagd hoe je kunt zorgen voor een succesvol metaalstempelproject? In deze blogpost duiken we in de kritieke factoren die uw stempelproces kunnen maken of breken....
Heb je je ooit afgevraagd hoe ingewikkelde ontwerpen met zoveel precisie op verschillende materialen worden gesneden? Dit artikel onthult de fascinerende wereld van het lasersnijden en verkent de technieken en toepassingen. Aan het eind zul je begrijpen hoe deze technologie alles vormgeeft, van metaal tot textiel, wat een toekomst van eindeloze mogelijkheden belooft.
Lasersnijden werd voor het eerst gebruikt in de jaren 1970. In de moderne industriële productie wordt het veel gebruikt voor het snijden van plaatmetaal, kunststoffen, glas, keramiek, halfgeleiders en materialen zoals textiel, hout en papier.
In de komende jaren zal lasersnijden naar verwachting een aanzienlijke groei doormaken in toepassingen voor precisiebewerking en microbewerking. Laten we eerst eens kijken hoe lasersnijden werkt.
Wanneer de gefocuste laserstraal het werkstuk raakt, warmt het bestraalde gebied snel op, waardoor het materiaal smelt of verdampt. Zodra de laserstraal het werkstuk binnendringt, begint het snijproces: de straal beweegt langs de contour en smelt het materiaal. Een straal wordt meestal gebruikt om het gesmolten materiaal weg te blazen van de insnijding, waardoor er een smalle opening ontstaat tussen het gesneden onderdeel en het frame. Deze smalle naden zijn bijna net zo breed als de gefocuste laserstraal.
Vlam snijden is een standaardtechniek die wordt gebruikt om laag koolstofstaal te snijden, waarbij zuurstof wordt gebruikt als snijgas. De zuurstof wordt onder druk opgevoerd tot 6 bar voordat het in de snede wordt geblazen.
Daar reageert het verhitte metaal met de zuurstof, waardoor het verbrandt en oxideert. Bij deze chemische reactie komt een grote hoeveelheid energie vrij (vijf keer de hoeveelheid laserenergie) die de laserstraal helpt bij het snijproces.
Fig.1 De laserstraal smelt het werkstuk terwijl het snijgas het gesmolten materiaal en de slak in de snede wegblaast.
Smeltsnijden is een ander standaardproces dat wordt gebruikt in metaal snijdenen het kan ook worden gebruikt om andere smeltbare materialen te snijden, zoals keramiek. Als snijgas wordt stikstof- of argongas gebruikt en er wordt lucht met een druk van 2-20 bar door de incisie geblazen.
Argon en stikstof zijn inerte gassen, wat betekent dat ze niet reageren met het gesmolten metaal in de snede, maar het naar de bodem blazen. Het inerte gas beschermt het snijvlak ook tegen oxidatie door de lucht.
Perslucht kan ook worden gebruikt om dunne platen te snijden.
Luchtdruk verhoogd tot 5-6 bar is genoeg om gesmolten metaal van de incisie weg te blazen.
Aangezien bijna 80% van de lucht bestaat uit stikstof, is gecomprimeerde luchtsnijden is in wezen een thermische snijmethode.
Als de parameters goed gekozen zijn, verschijnen er plasmawolken in de incisie tijdens het plasma-ondersteund fusiesnijden.
De plasmawolk bestaat uit geïoniseerde metaaldamp en geïoniseerd snijgas.
De plasmawolk absorbeert de energie van de CO2 laser en zet deze om in warmte op het werkstuk, waardoor meer energie kan worden gekoppeld aan het werkstuk, wat resulteert in sneller smelten van het metaal en sneller snijden.
Daarom wordt het snijproces ook wel hogesnelheidssnijden genoemd. plasmasnijden.
De plasmawolk is transparant voor de vaste laserzodat plasma-ondersteund smeltsnijden alleen kan worden gebruikt met CO2 lasersnijden.
Bij vergassend snijden wordt het materiaal verdampt en wordt het thermische effect op het omringende materiaal geminimaliseerd.
Continue CO2 laserbewerking kan dit effect bereiken bij het verdampen van materialen met weinig warmte en een hoge absorptie, zoals dunne plastic folie en niet-smeltende materialen zoals hout, papier en schuim.
Met lasers met ultrakorte pulsen kan deze techniek op andere materialen worden toegepast.
De vrije elektronen in het metaal absorberen de laser en warmen aanzienlijk op.
De laserpuls reageert niet met gesmolten deeltjes en plasma en het materiaal sublimeert direct zonder energie als warmte over te dragen aan het omringende materiaal.
Er is geen duidelijk thermisch effect in picoseconde pulsablatie van het materiaal en er treedt geen fusie of braamvorming op.
Fig.3 Vergassingssnijden: laser laat materiaal verdampen en verbranden. Door de druk van de stoom wordt de slak uit de snede gezogen.
Verschillende parameters beïnvloeden de lasersnijprocesSommige zijn afhankelijk van de technische prestaties van de lasergenerator en lasersnijmachine, terwijl andere instelbaar zijn.
De polarisatiegraad geeft aan welk percentage van de laser wordt omgezet.
Gewoonlijk ligt de polarisatiegraad rond de 90%, wat voldoende is om een hoge snijkwaliteit te bereiken.
De focusdiameter beïnvloedt de breedte van de incisie en kan worden aangepast door de brandpuntsafstand van de focuslens te veranderen. Een kleinere focusdiameter resulteert in smallere incisies.
De brandpuntspositie bepaalt de bundeldiameter, de vermogensdichtheid en de vorm van de incisie op het oppervlak van het werkstuk.
Fi.4 Focuspositie: binnenkant, oppervlak en bovenkant van het werkstuk.
De laservermogen moet worden afgestemd op het type bewerking, het type materiaal en de dikte.
Het vermogen moet hoog genoeg zijn zodat de vermogensdichtheid op het werkstuk de verwerkingsdrempel overschrijdt.
Fig.5 Hoger laservermogen kan dikker materiaal snijden
De continue modus wordt voornamelijk gebruikt voor het snijden van standaard contouren op metalen en kunststoffen met diktes van millimeters tot centimeters.
Voor het smelten van gaten of het produceren van nauwkeurige contouren worden laagfrequente gepulseerde lasers gebruikt.
Laservermogen en snijsnelheid moeten bij elkaar passen. Een te hoge of te lage snijsnelheid kan leiden tot verhoogde ruwheid en braamvorming.
Fig.6 De snijsnelheid neemt af met de dikte van de plaat
De diameter van de straalpijp bepaalt de gasstroom en de vorm van de luchtstroom uit de straalpijp.
Hoe dikker het materiaal, hoe groter de diameter van de gasstraal en dus hoe groter de diameter van de spuitmondopening.
Zuurstof en stikstof worden vaak gebruikt als snijgassen.
De zuiverheid en druk van het gas hebben een invloed op de snijefficiëntie.
Bij het snijden met een zuurstofvlam moet de zuiverheid van het gas 99,95% zijn.
Hoe dikker de staalplaathoe lager de vereiste gasdruk.
Bij het snijden met stikstof moet de zuiverheid van het gas 99,995% zijn (idealiter 99,999%), wat een hogere druk vereist bij het smelten en snijden van dikkere staalplaten.
In de beginfase van het lasersnijden moet de gebruiker de bewerkingsparameters bepalen door middel van testbewerkingen.
Tegenwoordig worden volwassen verwerkingsparameters opgeslagen in het besturingssysteem van het snijsysteem, met overeenkomstige gegevens voor elk materiaaltype en elke dikte.
Dankzij de technische parameters kunnen mensen die niet goed bekend zijn met de technologie lasersnijapparatuur probleemloos bedienen.
Verschillende criteria bepalen de kwaliteit van lasersnijkanten.
De norm voor braamvorming, verzakking en korrel kan bijvoorbeeld met het blote oog worden beoordeeld.
De rechtheid, ruwheid en breedte van de incisie moeten worden gemeten met gespecialiseerde instrumenten.
Materiaalafzetting, corrosie, thermisch invloedsgebied en vervorming zijn ook kritieke factoren om rekening mee te houden bij het evalueren van de kwaliteit van het lasersnijden.
Je kunt ook de 9 standaarden om de kwaliteit van lasersnijden te controleren.
Fig.7 Goed snijden, slecht snijden
Het aanhoudende succes van lasersnijden is ongeëvenaard door de meeste andere technieken en deze trend zet zich vandaag de dag nog steeds voort. In de toekomst zal de toepassingen van lasersnijden zal steeds veelbelovender worden.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
ES 
FR 
RU 
DE 
PT 