В современном производстве алюминиевые листы широко используются во многих областях, таких как аэрокосмическая, автомобильная, строительная и электронная промышленность, благодаря их легкому весу, высокой прочности и коррозионной стойкости. С развитием волоконной лазерной технологии лазерная резка как эффективный и точный метод обработки металлов широко используется для резки алюминиевых материалов.
Мы обсудим преимущества, области применения и факторы, которые следует учитывать при выборе правильного устройства лазерная резка алюминия.
Принцип лазерной резки
Лазерная резка — это метод термической резки, в котором используется высокоэнергетическое тепло, генерируемое волоконным лазером, для фокусировки лазерного луча высокой плотности на поверхности заготовки для быстрого плавления или испарения алюминиевого материала.
- Лазерная фокусировка: лазерный луч, излучаемый лазером, фокусируется через линзу, образуя очень маленькое пятно, которое концентрируется на поверхности алюминиевого материала.
- Нагрев и плавление: когда лазерный луч облучает алюминиевую поверхность, материал за очень короткое время нагревается до тысяч или десятков тысяч градусов Цельсия, что приводит к его быстрому плавлению или испарению.
- Газовая поддержка: во время процесса резки обычно используется высокоскоростной поток газа (например, аргона, гелия или азота), коаксиальный лазерному лучу, для выдувания расплавленного или испаренного алюминия с образованием непрерывного пропила. Этот воздушный поток не только помогает удалить расплавленный металл, но также предотвращает реакции окисления и улучшает качество резки.
лазерная резка алюминиевых листов тип
- Станки для волоконной лазерной резки используют оптические волокна для передачи лазерных лучей с высоким качеством и эффективностью.
- Станок для лазерной резки CO2 возбуждает углекислый газ посредством разряда, образуя лазерный луч с длиной волны примерно 10,6 микрон.
- Станок для лазерной резки Nd:YAG. Этот тип лазера использует твердотельную лазерную технологию и имеет длину волны примерно 1,064 микрона.
резка алюминия лазером Метод:
Резка плавлением
лазерный нагрев плавит алюминиевый материал и использует неокисляющий газ для вытеснения жидкого металла. Этот метод требует мало энергии и подходит для металлических материалов, которые трудно окисляются, таких как алюминий и его сплавы.
Кислородная резка:
используйте лазер в качестве источника предварительного нагрева и используйте для резки активные газы, такие как кислород. Во время этого процесса кислород и алюминий подвергаются реакции окисления, выделяя большое количество тепла и ускоряя скорость резки. Этот метод обычно используется для металлических материалов, склонных к окислению.
лазерный станок для резки алюминия Функции
- Тонкий режущий шов.
Прорезь алюминиевой пластины для лазерной резки обычно составляет от 0,1 до 0,2 мм, что позволяет обеспечить высокоточную резку. Такая тщательная резка позволяет алюминию сохранять хороший внешний вид и точность размеров после обработки.
- Гладкая режущая поверхность.
Поверхность резки алюминиевых пластин, вырезанных лазером, обычно не имеет заусенцев и шлака и остается гладкой. Эта особенность имеет решающее значение для последующей обработки и качества готовой продукции, снижая трудоемкость последующей обработки.
- Небольшая термическая деформация.
В процессе лазерной резки из-за высокой энергии фокусировки и высокой скорости лазерного луча тепло, передаваемое материалу, относительно мало, что приводит к очень небольшой термической деформации. Это означает, что форма и размер алюминиевой пластины меньше изменяются в процессе резки, что помогает сохранить точность обработки.
- Экономьте материалы
Лазерная резка использует компьютерное программирование, которое позволяет эффективно использовать материалы для раскроя, повысить коэффициент использования алюминиевых пластин и снизить затраты на материалы. Такое эффективное использование материалов помогает сократить количество отходов.
- Адаптируется к широкому диапазону толщины.
Режущая способность станка для лазерной резки алюминиевых пластин тесно связана с мощностью лазерного генератора. Вообще говоря, лазер мощностью 6000 Вт может резать алюминиевые пластины толщиной до 16 мм, а лазер мощностью 4500 Вт подходит для резки алюминиевых пластин толщиной до 12 мм.
- Бесконтактная обработка
Лазерная резка — это бесконтактный процесс, что означает отсутствие физического контакта с алюминиевой пластиной во время процесса резки, что позволяет избежать повреждения и деформации поверхности. Это свойство особенно важно для сохранения целостности поверхности алюминия.
- Гибкость и разнообразие
Станки для лазерной резки могут обрабатывать алюминий различной толщины и типов и легко адаптируются. Будь то простая прямая линия или сложная изогнутая конструкция, с ней легко справиться.
- Автоматизация и интеллект
Современные станки для лазерной резки обычно оснащены передовыми программными системами, которые могут выполнять автоматическое программирование и мониторинг в реальном времени, повышать уровень интеллекта производственного процесса и упрощать рабочий процесс.
Преимущества лазерная резка алюминия
- Высокая точность и детализация.
Лазерная резка позволяет достичь чрезвычайно высокой точности резки, обычно достигающей ±0,1 мм. Это делает эффект резки алюминия идеальным для сложных проектов и тщательной ручной работы.
- Быстрая обработка
По сравнению с традиционными методами механической резки, лазерная резка выполняется быстрее и может значительно повысить эффективность производства. Это особенно важно для компаний, которым требуется крупносерийное производство.
- Сокращение материальных отходов
Зона термического влияния при лазерной резке меньше, а это значит, что алюминиевый материал не будет подвергаться чрезмерной термической деформации в процессе резки, тем самым уменьшая отходы материала.
- Гибкость
Станки для лазерной резки легко обрабатывают алюминиевые материалы различной толщины и формы и легко адаптируются. Будь то простой прямой крой или сложный изогнутый узор, можно добиться высококачественной обработки.
- Автоматизация и интеллект
Современные станки для лазерной резки обычно оснащены передовыми программными системами, которые могут выполнять автоматическое программирование и мониторинг в реальном времени, повышая уровень интеллекта производственного процесса.
Pезка лазером алюминия Области применения
Станки для лазерной резки алюминиевых пластин широко используются во многих отраслях промышленности, включая автомобильную, аэрокосмическую, строительную, электронную, энергетическое оборудование, медицинское оборудование, производство мебели и рекламную индустрию. Производство алюминиевой мебели и рекламных щитов также извлекает выгоду из этой технологии, обеспечивая возможность создания уникального дизайна и удовлетворения индивидуальных потребностей. С развитием технологий сфера применения лазерной резки листового прибора будет продолжать расширяться, привнося инновации и улучшения эффективности во все больше областей.
лазерная резка сравнивает цену с традиционным методом
сравнение затрат
первоначальные инвестиции
Стоимость оборудования для станков для лазерной резки обычно выше, особенно для волоконных лазеров, которые значительно дороже традиционного оборудования для резки. Лазерные резаки требуют регулярного обслуживания и замены деталей, что увеличивает долгосрочные эксплуатационные расходы.
эксплуатационные расходы
Несмотря на более высокие первоначальные инвестиции, эксплуатационные затраты на лазерную резку относительно невелики. Станки лазерной резки потребляют меньше энергии во время работы и благодаря своей высокой эффективности способны сократить время производства и, следовательно, трудозатраты.
Хотя традиционные методы резки, такие как гидроабразивная резка, имеют низкую стоимость оборудования, затраты на их обслуживание и эксплуатацию высоки.
Стоимость материала
Сам алюминий обычно дороже других металлов, а при использовании лазерной резки выбор материала также влияет на общую стоимость. Лазерная резка обеспечивает большую точность и меньшие отходы материала, что в долгосрочной перспективе может компенсировать увеличение затрат на материалы.
эффективность и качество
Скорость и качество резки
Технология лазерной резки позволяет быстрее резать сложные формы, сохраняя при этом высокую точность. Это особенно важно в обрабатывающих отраслях, где требуются быстрая доставка и высокие стандарты качества.
Алюминий из-за своей высокой отражательной способности может образовывать заусенцы при резке лазером, что требует тщательного контроля параметров процесса для обеспечения оптимального качества.
применимость
Традиционные методы могут столкнуться с большими проблемами при обработке толстого алюминия, в то время как лазерная резка может быть более гибкой для обработки алюминия различной толщины и сложных форм. Это делает лазерную резку все более популярной в современном производстве, особенно когда требуются быстрые итерации и мелкосерийное производство.
лазерная резка влияет на цену как
метод расчета стоимости
Рассчитано в метрах:
В промышленности листового металла затраты на лазерную резку обычно рассчитываются на основе длины линии резки в метрах. Стоимость резки алюминиевых пластин обычно в 4 раза превышает толщину пластины. Стоимость резки алюминиевой пластины толщиной 6 мм составляет 24 юаня за метр (6 мм × 4).
Оплата почасовая:
Другой распространенный метод выставления счетов — почасовая оплата, которая варьируется от 400 до 1000 юаней. Конкретная цена зависит от региона.
Факторы, влияющие на стоимость
Стоимость материала:
Алюминий сам по себе дороже, поэтому общая стоимость лазерной резки алюминия обычно выше, чем стали. Лазерная резка алюминия будет стоить дороже, чем обычная сталь, даже при прочих равных условиях.
Толщина материала:
Чем толще материал, тем больше времени требуется лазеру на проникновение и резку, что увеличивает затраты. Резка более толстых алюминиевых панелей занимает больше времени, что напрямую влияет на общую стоимость.
Сложность конструкции:
Сложные конструкции требуют большего времени резки и более высоких технических требований, что также приводит к увеличению затрат. Простые проекты часто выполняются быстрее, что позволяет сэкономить деньги.
Тип устройства:
Тип станка для лазерной резки (например, CO2-лазер или волоконный лазер) также влияет на стоимость. Хотя волоконные лазеры требуют более высоких первоначальных инвестиций, их эффективность и эксплуатационные расходы ниже, поэтому в долгосрочной перспективе они могут оказаться более экономичными.
Эксплуатационные расходы:
Включая энергопотребление, затраты на рабочую силу, затраты на техническое обслуживание и т. д., что также повлияет на окончательную цену лазерной резки. Заработная плата квалифицированной рабочей силы и техническое обслуживание оборудования являются важными факторами, которые следует учитывать.
Какова скорость резки лазерной резки алюминиевых листов?
| Мощность лазера | Толщина алюминия | Скорость резки (м/мин) |
|---|---|---|
| 1000W | 1mm | 10-12 |
| 2mm | 5-6 | |
| 3000W | 1mm | 50 |
| 2mm | 13 | |
| 3mm | 4.5 | |
| 4000W | 1mm | 43 |
| 2mm | 20 | |
| 3mm | 4.5 | |
| 6000W | 1mm | 70-75 |
| 2mm | 25-30 | |
| 3mm | 12-15 | |
| 4mm | 3.3 |
Проблемы лазерной резки алюминия
Высокая отражательная способность. Высокая отражательная способность алюминия усложняет лазерную резку. Когда лазерный луч контактирует с поверхностью алюминия, часть энергии отражается обратно, что может привести к снижению эффективности резки и повреждению оборудования. Поэтому при лазерной резке алюминия необходимо использовать лазер с более короткой длиной волны, чтобы увеличить скорость поглощения энергии и уменьшить отражение.
Управление температурным режимом: высокая теплопроводность алюминия означает, что тепло, выделяемое в процессе резки, будет быстро распространяться. Это может привести к снижению качества реза или даже деформации материала. Чтобы решить эту задачу, операторам необходимо тщательно регулировать мощность лазера и скорость резки, чтобы обеспечить концентрацию тепла в зоне резки.
Ограничения по толщине материала. Современные станки для лазерной резки могут обрабатывать алюминиевые листы различной толщины, но возможности резки по-прежнему ограничены мощностью лазера. Лазер мощностью 6000 Вт может резать алюминиевые пластины толщиной до 16 мм, а лазер мощностью 4500 Вт обычно подходит для толщины 12 мм. Превышение этих диапазонов может повлиять на качество резки.
Выбор вспомогательного газа. При лазерной резке алюминия выбор правильного вспомогательного газа имеет решающее значение. Азот обычно используется для получения чистого разреза, а кислород подходит для более толстых материалов. Неправильный выбор газа может привести к окислению или неоптимальным результатам резки.
Отладка и обслуживание оборудования. Станки лазерной резки требуют регулярной отладки и обслуживания для обеспечения оптимальной производительности. Из-за характеристик алюминия параметры оборудования (такие как фокусное расстояние, мощность и скорость) необходимо точно настраивать в соответствии с конкретным материалом, что требует от операторов определенных профессиональных знаний и опыта.
Проблема стоимости: лазерная резка алюминия, как правило, обходится дороже из-за его высокой отражательной способности и особых требований к обработке. Сюда входят инвестиции в оборудование, затраты на техническое обслуживание, потери материала и т. д. Поэтому компаниям необходимо учитывать экономическую эффективность при выборе решений для лазерной резки.
в заключение
лазерная резка излучения — эффективное, точное и гибкое решение для обработки металлов. С развитием технологии ее применение в различных отраслях промышленности будет становиться все более распространенным. Выбрав правильное оборудование и технологии, компании могут повысить эффективность производства, снизить затраты и добиться более качественного производства продукции. Если вы ищете надежный и доступный способ работы с алюминием, рассмотрите технологию лазерной резки.
FAQ
Какие вспомогательные газы необходимы для резка алюминия на лазере
Обычно используемые вспомогательные газы включают азот и кислород. Азот используется для получения чистого реза, а кислород подходит для резки более толстых материалов.
Как предотвратить отражение при резка лазером алюминия
Высокая отражающая способность алюминия может повлиять на результаты резки. Отражения можно уменьшить, применяя черный светопоглощающий материал или регулируя параметры лазера.
Требуется ли постобработка после лазерная резка листового алюминия
Поверхность алюминиевых деталей после лазерной резки относительно гладкая, но в некоторых случаях может потребоваться удаление заусенцев или обработка поверхности.
Какой тип лазера лучше всего подходит для резки алюминиевых листов?
Волоконные лазеры и лазеры CO2 являются наиболее распространенными вариантами. Волоконные лазеры подходят для алюминия тонкой и средней толщины, а CO2-лазеры подходят для более толстых материалов.
