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行业工程师告诉你如何根据市场定位选择合适的激光切割机

来源:www.laser08.com 时间:2022-02-23 点击:869
目前,激光切割机主要分为三种类型。光纤激光切割机、二氧化碳切割机、YAG激光切割机。它们都有自己的优势和劣势以及在市场中的地位。下面行业工程师告诉你如何根据市场定位选择合适的激光切割机。
1.光纤激光切割机
主要优点:光电转换速度快,功耗低,可在3种设备内切割不锈钢板和碳钢板。它是三者中速度最快的激光切割机,间隙低,质量优良,可用于精密切割。
主要劣势:目前,大多数主要的光纤激光器技术掌握在欧美的一两家厂商手中。因此,大多数机器都很昂贵,通常超过 10,000 元。 ,小电流一般在50元或1万元左右。这是由于切割过程中纤维之间的间距非常窄和气体消耗量高(尤其是在使用氮气切割时)。此外,光纤激光切割机很难或不可能切割铝、铜板等高反射材料,而且厚板的切割速度非常快。
市场领先地位:下一个切割,尤其是精密钣金加工,主要针对对精度和效率要求非常高的制造商。随着激光器等的出现,光纤激光切割机有望最终取代大部分高性能二氧化碳激光切割机市场。
2. CO2激光切割机
主要优势: 强力不锈钢、碳钢等现有材料可切割至实际尺寸可达25毫米,铝板和亚克力板可达4毫米,人造板、PVC板切割速度非常快。薄的。 ..此外,CO2激光器连续发射激光,是三款激光切割机中最平滑、最高的切割功率。
最大的缺点:大多数机器价格昂贵,因为大多数基本和主要的 CO2 激光技术都掌握在欧美制造商手中。 ) 也很贵。消耗品非常昂贵。即使在实际使用过程中,工作成本也很高,切割时的空气消耗量也很大。
重点市场定位:6-25mm厚钣金切割加工。主要针对大小型企业和一些以外加工为主的激光切割加工企业。然而,由于激光维护损耗高、主机功耗高等未解决的因素,激光切割机和纺织品对市场造成了严重影响,近年来大幅缩水。激光切割机的状态。随着激光的进一步发展,CO2激光切割机将被光纤激光切割机所取代。
3. YAG半导体激光切割机
最大的优势是能够切割大多数其他激光切割机无法切割的铝、铜和有色金属。机器购买价格低,运行成本低,维修方便。很多基础技术为国内企业所有,备件和维修成本低,机器使用维修方便,员工素质低。
最大的缺点是只能切割小于8毫米的材料,切割力相对较低。
重点市场:小型企业和没有过多机械加工要求的小型企业以及钣金加工、消费电子、厨具、装饰、广告等行业的切割到8mm和切割线。 CNC正在逐步取代冲压、水刀、小功率等离子等传统加工设备。
1、切削速度 切削速度损坏
对于特定的激光功率源和材料,剪切速率基于当前的经验公式。只要超过透射阈值,材料的切割速度就与激光功率正相关。换句话说,增加力可以提高切割速度。这里提到的效果不仅与激光效果有关,还与光的质量有关。此外,光学对焦系统的软件能力,尤其是对焦后的点尺寸,对激光切割是非常不利的。
切割速度与被切割材料的相对密度(模量)和厚度成反比。在不改变其他标准参数的情况下提高分离速度的因素包括: 增加输出功率(例如在特定范围内,如 500-2000W)。改进的照明模式(例如将TEM00的高级模式更改为低级模式)。降低对焦区域特性(例如使用短焦镜头对焦)。切割初始能量和最终能量较低的原材料(塑料、有机玻璃等)。切割低密度原料(如6块)。切成薄料。
特别是在复合金属中,激光切割速度具有相对的调节范围,在自变量相对于其他变量稳定的情况下,可以保持相对满意的切割质量。它比那种厚金属材料宽一点。在某些情况下,当切割速度太慢时,流出的热胶会灼伤嘴的表面,使断面非常粗糙。
2. 注重切割质量时的损坏
目标焦距的选择很重要,因为激光的功率会强烈影响切割速度。当激光束聚焦时,点的大小与透镜的焦距正相关。单光镜片聚焦后的小点尺寸和非常高的聚焦能力对于切割原材料非常有用。但是,缺点是开放时间很短。适应性极小,一般适用于薄原料的快速切割。长焦镜头景深大,有利于切割厚度足够的产品。
一旦决定了如何使用聚焦透镜,焦点在工件表面的相对位置对切割质量非常重要。由于焦点的高倍率,切割时,焦点在大多数情况下位于工件的上方或略下方。在整个切割过程中检查焦点和子目标的相对位置是统一切割质量的重要标准。冷却不足会使镜头过热并改变焦距。因此,您需要立即调整焦点。
当焦点在最佳位置时,切口小而高效,最大切割速度提供最佳切割效果。
在大多数情况下,光的焦点直接位于喷嘴下方。喷嘴与工件表面的距离一般为1.5mm左右。
切割质量的额外气压风险
正常情况下原料切割需要使用辅助气体,最大的问题是辅助气体的种类和操作压力。辅助气体通常与激光束同轴,保护镜片免受周围灰尘和切割区域边缘吹渣的影响。对于非金属材料和一些金属复合材料,利用空气或惰性气体的压缩来溶解熔体,使原料汽化,防止剪切区过度着火。
当激光切割大多数金属材料时,活性蒸气(仅 O2)利用空气的氧化作用在热金属材料中引起化学反应。这部分附加柱可以将分频系数从1/3增加到1/2。
压力的大小是保证辅助气体安全的一个非常重要的因素。为了快速切割薄材料,需要更高的气压,这样伤口后面就不会残留熔渣(生产线上的热渣粉尘会进一步损坏切削刃)。如果原料厚度增加或切割速度比较低,则应相应降低气压。建议低压切割以避免塑料零件冻结。
激光切割的执行表明,CO2作为辅助气体及其纯度对切割质量有很大影响。 CO2 纯度降低 2% 会导致切割速度降低 50% 并显着降低伤口质量。
4.激光手术质量下降
使用 CW 激光,切割的风险会根据激光打印的尺寸和方法而增加。该工作通常使用高初始力来实现更高的切割速度或切割更厚的材料。但是,在某些情况下,光的状态似乎更重要(光在横截面中的动能分布),并且通常随着效果的增加,状态会略有变化。 ..调整会给你一个更高的输出,但输出越低,切割质量越好。在合理的操作条件下,在激光器的整个生命周期中,轨道都是不规则的。光电组件的状态、激光操作期间气体混合物的小位移以及电流总速度的变化都会干扰模态控制。
总的来说,激光裂变和危险因素很复杂,但裂变速度、焦点位置、辅助压力、激光氢功率和空间结构是四个非常重要的自变量。如果切割工艺对切割质量有显着影响,则应从多个角度对上述因素进行审查和识别。
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