You have selected România. Based on your configuration, United States might be more appropriate. Do you want to keep or change the selection?

Debitare cu laser | TRUMPF

Debitarea cu laser ca proces de separare fără contact

Debitarea cu laser este un proces de separare prin care pot fi tăiate materiale metalice și nemetalice de diferite grosimi. Componenta de bază în acest scop este un fascicul laser care este ghidat, modelat și concentrat. Când laserul atinge piesa brută, materialul se încălzește la o temperatură atât de ridicată, încât începe să se topească sau să se evapore. Întreaga putere a laserului este concentrată într-un singur punct, care de cele mai multe ori are un diametru mai mic de jumătate de milimetru. Dacă asupra acestui punct este aplicată o cantitate de căldură mai mare decât cea care poate fi eliminată prin conductivitate termică, fasciculul laser străpunge materialul în întregime – procesul de debitare a început. În cazul altor procese, asupra tablei acționează instrumente masive cu o forță enormă, însă fasciculul laser își îndeplinește sarcina fără contact. Astfel, se evită uzura instrumentului, precum și deformațiile sau deteriorările la nivelul piesei brute.

Avantajele debitării cu laser

Procesul debitării cu laser

La baza debitării cu laser stă interacțiunea dintre fasciculul laser focalizat și piesa brută. Pentru ca acest proces să fie efectuat în siguranță și cu precizie, sunt utilizate numeroase componente și mijloace auxiliare la nivelul și în jurul fasciculului laser, care vor fi explicate în următoarea reprezentare grafică.

Prinzip des Laserschneidens

  1. Sistem optic de focalizare: un set de lentile și oglinzi focalizează fasciculul laser la locul de prelucrare
  2. Fascicul laser: fasciculul laser intră în contact cu piesa brută și o încălzește până când aceasta se topește sau se evaporă.
  3. Gaz de debitare: cu ajutorul gazului de debitare, topitura rezultată este suflată din rostul de debitare. Gazul se scurge din duză coaxial cu fasciculul laser.
  4. Caneluri de debitare: în cazul debitării cu laser, muchia de debitare este prevăzută cu un model specific de caneluri. În cazul unei viteze de debitare scăzute, aceste caneluri sunt aproximativ paralele cu fasciculul laser.
  5. Topitură: fasciculul laser – lumină laser concentrată – este ghidat de-a lungul conturului și topește materialul la nivel local.
  6. Față de debitare: la nivelul piesei brute, fanta de debitare are un diametru puțin mai mare decât fasciculul laser focalizat.
  7. Duză: fasciculul laser și gazul de debitare intră în contact cu piesa brută prin intermediul duzei de debitare.
  8. Direcție de debitare: prin mișcarea capului de debitare sau a piesei brute într-o anumită direcție se formează fanta de debitare.

Diversitatea aplicațiilor din domeniul debitării cu laser

Lasergeschnittenes Bauteil

Atât de bun încât nu se formează bavuri vizibile: roata dințată ilustrează calitatea extraordinară a componentelor obținute prin debitarea cu laser, chiar și în cazul materialelor mai groase.

Debitarea cu laser a componentelor CFK

Materialele plastice ranforsate cu fibră sunt materialul ideal pentru construcții din materiale ușoare. Lipsa de maleabilitate a materialului reprezintă o provocare pentru aproape orice instrument – nu însă și pentru laser. Și în domeniul construcției de prototipuri, clienții pot beneficia de rapiditatea și flexibilitatea în ceea ce privește forma oferite de instrumentul de debitare cu laser.

Piesă șablon BrightLine fiber

De la oțel carbon și oțel inoxidabil până la materiale cu un grad ridicat de reflectivitate ­– toate materialele utilizate în mediul industrial pot fi prelucrate la o calitate înaltă cu ajutorul laserului.

Lasergeschnittene B-Säule

Rapid, fără bavuri și tridimensional: debitarea cu laser a componentelor realizate prin procesul de formare la cald, precum stâlpii B din industria automobilelor.

Musterteile aus Buntmetallen

În cazul debitării autogene, laserul debitează oțel inoxidabil și oțel carbon subțire, cu o grosime începând de la 0,5 milimetri, în mod rapid și rentabil.

Lasergeschnittenes Hitzeschutzblech für Abgasanlagen

Componentele tridimensionale precum tablele de protecție termică pentru instalațiile de evacuare a gazului pot fi, de asemenea, debitate cu precizie cu ajutorul laserului.

Schneiden von sprödharten Materialien wie Glas mit dem Laser

Chiar și materialele casante și rigide, precum sticla, pot fi prelucrate mai rapid cu mașinile de debitare cu laser, iar suprafețele rezultate sunt extrem de netede – fără bavură sau cioburi.

TruLaser 3030, Spiegelkante

BrightLine fiber este o combinație ingenioasă între un sistem optic special, duze cu debit optimizat și alte inovații tehnice. Avantajul: datorită muchiilor de debitare de înaltă calitate, piesele dumneavoastră nu se agață atunci când sunt scoase.

Lasergeschnittene Küchenmessen

În comparație cu procesele mecanice de separare, cu ajutorul laserului, cuțitele pot fi fabricate mai rapid, fiind eliminată prelucrarea ulterioară a muchiei de debitare.

Microprelucrare cu produse TRUMPF

Laserul cu impulsuri scurte și ultrascurte debitează structuri filigranate micrometrice rapid și rentabil. În acest mod sunt produse, de exemplu, indicatoare debitate cu laser în industria ceasurilor sau implanturi debitate cu laser în tehnica medicală.

- / -

O privire de ansamblu asupra tuturor procedeelor de debitare cu laser

În domeniul debitării materialelor metalice și nemetalice, laserul, în calitate de instrument universal, este de multe ori prima opțiune. Fasciculul laser debitează aproape orice contur rapid și flexibil - oricât de filigranată și complexă ar fi forma și oricât de subțiri ar fi materialele. Gaze de debitare și presiuni de debitare diferite influențează procesul de prelucrare și rezultatul.

Debitarea cu flacără

În cazul debitării cu flacără se utilizează oxigen ca gaz de debitare, acesta fiind suflat cu o presiune de până la 6 bar în fanta de debitare. Acolo, acesta arde și oxidează topitura de metal. Energia eliberată în urma acestei reacții chimice susține fasciculul laser. Debitarea cu flacără permite o viteză de debitare foarte mare și prelucrarea unor table mai groase și a oțelului carbon.

Debitare autogenă

Ca gaz de debitare la debitarea autogenă cu laser este utilizat azotul sau argonul. Acesta este direcționat prin rostul de debitare cu o presiune între 2 și 20 de bar și nu reacționează cu suprafața metalică la nivelul fantei de debitare, spre deosebire de debitarea cu flacără. Acest procedeu de debitare are avantajul de a nu lăsa urme de oxidare sau bavuri la nivelul muchiilor de debitare și de a nu necesita prelucrare ulterioară.

Debitare prin sublimare

Debitarea prin sublimare este utilizată în principal pentru operațiuni de debitare complexe, care necesită muchii de debitare de înaltă calitate. În cadrul acestui procedeu, laserul vaporizează materialul cu un nivel de topire cât mai scăzut posibil. Vaporii de material generează în rostul de debitare o presiune ridicată, prin intermediul căreia topitura este ejectată în sus și în jos. Gazul de proces - azotul, argonul, sau heliul - ecranează suprafața de debitare față de mediul ambiant și nu permite oxidarea muchiilor de debitare.

Debitare fină

În cazul debitării fine cu laser, sunt realizate, prin intermediul energiei laser cu impulsuri, orificii adiacente individuale care se suprapun în proporție de 50 până la 90 % și formează un rost de debitare. Datorită impulsurilor foarte scurte, este generată o putere de vârf a impulsului foarte ridicată și sunt atinse densități ale puterii foarte mari la nivelul suprafeței piesei brute. Avantajul: nivelul de încălzire al componentei este foarte scăzut, ceea ce permite debitarea componentelor filigranate fără deformare.

Parametri care influențează procedeul de debitare cu laser

Poziția focarului și diametrul focarului

Poziția focarului influențează densitatea puterii și forma fantei de debitare la nivelul piesei brute. Diametrul focarului determină lățimea fantei și, de asemenea, forma fantei de debitare.

Puterea laserului

Pentru depășirea pragului de prelucrare, și anume punctul în care materialul începe să se topească, este necesară o anumită cantitate de energie la nivelul suprafeței. Aceasta este definită prin: energie pe suprafață = densitatea puterii x timp de expunere asupra piesei.

Diametrul duzei

Alegerea duzei corecte este decisivă pentru calitatea pieselor. Atât forma jetului de gaz, cât și cantitatea de gaz sunt determinate de diametrul duzei.

Regim de lucru

Regim în undă continuă sau impulsuri - prin intermediul regimului de lucru se poate comuta între aplicarea energiei laser la nivelul piesei brute în mod continuu sau cu întreruperi.

Viteză de debitare

Viteza de debitare este determinată de operațiunea de debitare respectivă și de materialul care urmează să fie prelucrat. În general, cu cât este disponibilă mai multă putere laser, cu atât se poate debita mai rapid. În plus, viteza de debitare scade în raport cu creșterea grosimii materialului. Dacă viteza este prea mare sau prea mică pentru materialul respectiv, acest lucru duce la apariția unor neregularități la nivelul suprafeței și la formarea de bavuri.

Grad de polarizare

Aproape toate laserele CO2 produc lumină laser polarizată liniar. În cazul debitării contururilor, rezultatul debitării este afectat de direcția de debitare: dacă lumina oscilează paralel cu direcția de debitare, muchia este netedă. Dacă lumina oscilează perpendicular pe direcția de debitare, se formează o bavură. De aceea, lumina laser polarizată liniar este de multe ori înlocuită cu lumină laser polarizată circular. Gradul de polarizare indică în ce măsură a fost atinsă polarizarea circulară necesară și este foarte important pentru calitatea debitării. În cazul laserelor cu mediu solid, polarizarea nu trebuie schimbată; rezultatele debitării realizate cu acestea sunt independente de direcție.

Gaze de debitare și presiuni de debitare

În funcție de procedeul de debitare sunt utilizate diferite gaze de proces care trebuie aplicate cu diferite presiuni la nivelul rostului de debitare. Argonul și azotul, de exemplu, au avantajul de a nu reacționa cu metalul topit din fanta de debitare. În același timp, acestea ecranează suprafața de debitare împotriva mediului înconjurător.

  

V-ar putea interesa și aceste subiecte

Contact
TRUMPF Laser + Machinery S.R.L.
E-mail
Service și contact