Tăierea cu laser este un proces termic cu multe aplicații în lumea producției industriale. Mașinile de tăiat cu laser sunt capabile să graveze și să taie rapid foi metalice, chiar și cu cele mai complexe forme, oferind finisaje de înaltă calitate.
În acest articol wiki, vom explora procesul de tăiere cu laser, tehnicile și gazele de asistare, inclusiv azotul, oxigenul și alte gaze. și aer comprimat, pentru a vă ajuta să înțelegeți cum funcționează și beneficiile sale.
Ce este tăierea cu laser?
Tăierea cu laser este un proces care utilizează un laser de mare putere dirijat de controlul numeric al computerului (CNC) prin optică pentru a tăia materiale. Acest proces este utilizat pe scară largă în diverse industrii, inclusiv în industria auto, aerospațială, electronică și medicală. pentru a tăia materiale precum metale, materiale plastice, ceramică, lemn, țesături, și hârtie.
Tăierea cu laser implică utilizarea unui fascicul laser concentrat pentru a topi materialul într-o zonă localizată, cu ajutorul unui jet de gaz co-axial și pentru a crea o kerf. Fasciculul laser în sine rămâne neafectat de gaz, dar poate arde, topi sau vaporiza eficient materialele, în timp ce orice resturi rezultate pot fi suflate, asigurând o margine finisată de înaltă calitate.
Tăierea cu laser poate fi, de asemenea, utilizată pentru sudare și gravare. Cele trei tehnici principale pentru tăierea cu laser sunt laserul CO2, neodimul (ND) și laserele de ytrium-aluminiu-grannet (ND:YAG) din neodim. Tipul de laser utilizat poate afecta performanța laserului.Avantajele tăierii cu laser includ precizia, contaminarea redusă și o întreținere mai ușoară. Laserele cu fibre, în special, sunt cunoscute pentru capacitățile lor superioare de tăiere de precizie. Unul dintre avantajele cheie ale laserelor cu fibre este capacitatea lor de a oferi o calitate constantă a fasciculului pe distanțe lungi, permițând tăierea uniformă a diferitelor materiale și grosimi. Această consecvență contribuie la o calitate superioară a marginilor și minimizează necesitatea procesării secundare.
Cum funcționează o mașină de tăiat cu laser?
Mașinile de tăiat cu laser funcționează prin direcționarea unui fascicul laser de mare putere prin optică și pe materialul care urmează să fie tăiat.Fasciculul laser este focalizat printr-o lentilă și proiectat pe material, producând topirea sau vaporizarea într-o zonă localizată datorită creșterii rapide a temperaturii. Materialul este apoi îndepărtat printr-un jet de gaz coaxial, care suflă materialul topit. Jetul de gaz ajută, de asemenea, la răcirea materialului și la prevenirea deformării sau distorsionării acestuia. Mașina de tăiat cu laser este controlată de un sistem de control numeric computerizat (CNC), care asigură precizie în procesul de tăiere.
Ce sunt gazele de asistare în tăierea cu laser?
Gazele de asistare sunt utilizate în tăierea cu laser pentru a îmbunătăți calitatea și eficiența procesului de tăiere. Gazul de asistare ajută la eliminarea materialului topit și la prevenirea resolidificării pe suprafața materialului. De asemenea, ajută la răcirea materialului și la prevenirea deformării sau distorsionării acestuia. Cele mai utilizate gaze de asistare în tăierea cu laser sunt azotul, oxigenul și aerul comprimat.
1. Utilizarea azotului în tăierea cu laser
Azotul este cel mai utilizat gaz de asistare în tăierea cu laser, datorită proprietăților sale inerte. Acesta este utilizat pentru a asigura o performanță de înaltă calitate a laserului, în special atunci când este necesară o tăiere de înaltă calitate. Azotul elimină oxigenul din aer și astfel îl împiedică să reacționeze cu metalul fierbinte, rezultând o tăiere perfectă, strălucitoare, fără a afecta culoarea materialului (acest lucru va depinde de puritatea azotului utilizat). Gazul de azot, fiind inert, împiedică oxidarea marginii tăiate, permițând laserului să funcționeze într-un mediu fără oxigen. Azotul este, de asemenea, esențial pentru costuri mai mici, viteză de tăiere mai mare, productivitate mai mare, control mai bun, eficiență mai mare, azot la cerere și o soluție plug-and-play.
2. Utilizarea oxigenului în tăierea cu laser
Oxigenul este utilizat în tăierea cu laser pentru a tăia materiale care sunt dificil de tăiat folosind alte metode. Oxigenul este un gaz foarte reactiv și provoacă o reacție exotermă prin înmulțirea puterii fasciculului laser, permițând tăierea materialelor mai groase. Oxigenul reacționează cu materialul tăiat, creând o reacție chimică care ajută la topirea și vaporizarea materialului. În funcție de material, oxigenul este, de asemenea, utilizat pentru a crește viteza de tăiere și pentru a reduce costul procesului de tăiere. Cu toate acestea, oxigenul poate provoca oxidarea, ceea ce poate determina formarea unui strat de carbon pe marginea tăiată, rezultând în finisarea slabă a produsului și probleme de aderență pentru orice acoperire sau vopsea aplicată pe suprafața oxidată. Datorită reactivității ridicate a oxigenului, nu se pot obține secțiuni foarte subțiri.
3. Utilizarea aerului comprimat în tăierea cu laser
Aerul comprimat poate fi folosit și ca gaz de asistare în tăierea cu laser și poate fi mai rapid și mai rentabil pentru tăierea cu laser. Cu toate acestea, nu permite obținerea de piese cu tăieturi foarte curate, deoarece aerul are 21% oxigen în compoziția sa (în mod normal, aceste piese trebuie debavurate înainte de următorul proces, care necesită o muncă suplimentară). Aceste tăieturi sunt valabile în părți care urmează să fie vopsite sau sudate mai târziu, în care culoarea marginii de tăiere nu contează.
Care sunt cele mai frecvente tipuri de gaze de asistare?
Puritatea gazului de asistare va depinde de cerințele clientului pentru produsul final, deși trebuie să luăm în considerare că:
Dacă folosim aerul atmosferic , puritatea aerului nu poate fi schimbată, vom avea 78% azot și aproximativ 21% oxigen.
Dacă folosim oxigen, în general vom avea purități de peste 99,5%.
Și dacă folosim azot, va depinde de materialul care urmează să fie tăiat, dacă materialul va fi tratat ulterior, importanța culorii marginii de tăiere etc
Aveți în vedere că, prin scăderea purității azotului, vom reduce costul în mod semnificativ.
Poate fi generat un gaz de asistare, cum ar fi azotul, în instalație?
Da, este posibil să generați propriul gaz de asistență, cum ar fi azotul, în incinta fabricii. Prin integrarea unui sistem de generare a gazului de înaltă presiune în instalație, companiile pot asigura o aprovizionare continuă cu gaz, disponibil non-stop, 24 de ore pe zi, 7 zile pe săptămână. Această abordare nu numai că reduce cheltuielile operaționale, dar oferă și un control complet al consumului de gaze. În plus, prin eliminarea nevoii de transport al camioanelor, companiile pot reduce semnificativ emisiile de CO2, contribuind la durabilitatea mediului.
Generare de azot pentru debitarea cu laser
Generatoarele de azot sunt esențiale pentru optimizarea operațiilor de tăiere cu laser, oferind o serie de beneficii practice. Există două tipuri de generatoare de azot generatoare de azot cu membrană și generatoare de azot prin presiune oscilantă, PSA (pressure Swing Adsorption), care fac posibilă atingerea unor niveluri foarte ridicate de puritate.
Afacerile care utilizează azotul în tăierea cu laser pot reduce semnificativ costurile prin generarea propriei aprovizionări cu azot, eliminând necesitatea achizițiilor externe. Această producție internă asigură, de asemenea, un control mai mare asupra purității azotului, garantând o calitate consecventă fără a depinde de furnizorii externi.
Mai mult, prin producerea de azot la fața locului, companiile contribuie la durabilitatea mediului prin reducerea emisiilor de transport și minimizarea dependenței de metodele tradiționale de producție a azotului. În general, utilizarea generatoarelor de azot este o alegere pragmatică pentru companiile care doresc să sporească eficiența și responsabilitatea față de mediu în procesele de tăiere cu laser.
Compresoare de înaltă presiune și boostere pentru tăiere cu laser
Mașinile de tăiat cu laser se bazează adesea pe aer comprimat sau gaze pentru diverse funcții, inclusiv alimentarea laserului în sine. Compresoarele de înaltă presiune și boostere furnizează aerul comprimat necesar sau ajută gazele, cum ar fi azotul, pentru procesul de tăiere cu laser. Acestea asigură o sursă de alimentare consistentă și fiabilă pentru laser, contribuind la o tăiere stabilă și precisă. Compresoarele de înaltă presiune sunt utilizate pentru a comprima gaze precum azotul sau oxigenul pentru tăierea asistată cu laser. Presurizarea gazelor de asistare îmbunătățește procesul de tăiere cu laser și facilitează livrarea gazelor de înaltă presiune către capul de tăiere pentru performanțe optime.
Sistemele de tăiere cu laser încorporează adesea compresoare de înaltă presiune sau boostere ca parte a unei soluții integrate pentru o configurare eficientă în aplicațiile de tăiere cu laser. Integrarea compresoarelor de înaltă presiune cu sisteme de tăiere cu laser oferă o soluție completă pentru nevoile dumneavoastră industriale.
Contactaţi-ne astăzi
Atlas Copco dispune de o gamă largă de generatoare de gaz fiabile, de înaltă puritate la fața locului și de sisteme de generare a gazului de înaltă presiune pentru toate nevoile dvs. De azot și oxigen pentru tăierea cu laser.
Dacă aveți întrebări sau doriți să aflați mai multe despre tăierea cu laser și soluțiile noastre de azot și înaltă presiune, vă rugăm să ne contactați astăzi. Echipa noastră de experți este întotdeauna gata să vă ajute să găsiți cea mai bună soluție pentru nevoile dvs.
Din acest e-book veţi afla tot ce trebuie să ştiţi despre soluţiile de gaze industriale şi de aer comprimat pentru tăierea cu laser. Indiferent că aveţi nevoie de azot sau de aer comprimat pentru operaţiunile de tăiere cu laser, Atlas Copco oferă o gamă vastă de compresoare VSD eficiente din punct de vedere energetic, generatoare de oxigen şi azot, boostere, vase de aer, soluţii de filtrare, conducte, service, garanţie şi sisteme de control centralizat.
Azotul joacă un rol important în diferite aplicaţii industriale. Această carte electronică despre generarea azotului vă va ajuta să înţelegeţi tendinţa în creştere privind generarea locală de azot şi avantajele acestui procedeu pentru afacerea dvs.
O colecţie de articole dedicate explicării tuturor aspectelor legate de aerul comprimat, de compresoare, de tratarea aerului şi de sistemul care realizează acest lucru.
