Die außergewöhnliche Fähigkeit einer Laserschneidmaschine besteht darin, Metalle, Hölzer, Kunststoffe und sogar Stoffe sofort zu schmelzen oder zu verdampfen und komplexe Muster präzise auszuschneiden. Sie verwendet einen Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte als "heißes Schneidemesser" und erreicht durch präzise Computersteuerung eine schnelle lokale Erwärmung der Materialoberfläche, wodurch ein feines und effizientes berührungsloses Schneiden erzielt wird.
Laserschneidenwird durch die Anwendung der nach der Laserfokussierung erzeugten hohen Leistungsdichte erreicht. Unter der Steuerung eines Computers wird der Laser durch Impulse entladen, um einen gesteuerten, sich wiederholenden Hochfrequenz-Puls-Laser auszugeben, der einen Strahl einer bestimmten Frequenz und Impulsbreite bildet. Dieser gepulste Laserstrahl wird durch den Strahlengang geleitet und reflektiert und durch die Fokussierlinsengruppe auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Objekts fokussiert, wodurch eine Reihe feiner Lichtpunkte mit hoher Energiedichte entstehen. Der Brennfleck befindet sich in der Nähe der zu bearbeitenden Oberfläche. Schmelzen oder verdampfen Sie das bearbeitete Material bei einer sofortigen hohen Temperatur. Das Herzstück einer Laserschneidmaschine ist der von ihr erzeugte Laserstrahl, der sich durch gute Monochromasie, starke Richtwirkung und hohe Kohärenz auszeichnet.
Kernkomponente: Ein präzises System, das koordiniert arbeitet
Eine typische Laserschneidmaschine besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten:
Lasergenerator: Das "Herz", das Laserstrahlen erzeugt. Die Haupttypen sind:
CO2-Laser: Ein Gaslaser mit einer Wellenlänge von 10,6 μm, der sich hervorragend zum Schneiden von Nichtmetallen (Holz, Acryl, Leder, Stoff, Papier) und einigen Metallen eignet.
Faserlaser: Festkörperlaser mit einer Wellenlänge von etwa 1,06 μm, der sich durch einen hohen photoelektrischen Wirkungsgrad und eine hervorragende Strahlqualität auszeichnet. Er eignet sich besonders gut zum Schneiden von Metallen (wie Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Aluminium, Kupfer usw.) und ist derzeit der Mainstream beim Metallschneiden.
Nd:YAG-Laser: Festkörperlaser mit einem Anwendungsbereich zwischen CO2 und Faser.
Lichtleitsystem: Der "Strahlengang", der den Laser vom Generator zum Schneidkopf überträgt. CO2-Laser verwenden üblicherweise Spiegel, während Faserlaser über flexible Glasfasern übertragen werden.
Schneidkopf: Er enthält Schlüsselkomponenten wie eine Fokussierlinse (um den Laserstrahl in einen extrem kleinen Punkt zu fokussieren), eine Düse (um das Hilfsgas zu leiten und die Linse zu schützen), einen Höhensensor (um den optimalen Abstand zwischen dem Schneidkopf und der Materialoberfläche automatisch aufrechtzuerhalten) und einen Gaskanal.
Numerisches Steuerungssystem und Bewegungssystem: Das "Gehirn" und die "Hände und Füße" der Maschine. Das numerische Steuerungssystem liest die Konstruktionsdateien (z. B. DXF, DWG), steuert präzise die Bewegung des Schneidkopfs in der X- und Y-Achse (angetrieben durch Präzisionsführungen und Servomotoren) und koordiniert Parameter wie Laserleistung, Gastyp/Druck und Schnittgeschwindigkeit.
Werkbank: Unterstützt das zu bearbeitende Material, in der Regel mit Wabenplatten oder Gestellen für eine bequeme Unterstützung und das Ausblenden ausgestattet.
Kühlsystem: Wenn der Laser in Betrieb ist, erzeugt er eine große Wärmemenge und benötigt ein Wasserkühlungs- oder Luftkühlsystem, um seinen stabilen Betrieb aufrechtzuerhalten.
Hilfsgassystem: Es liefert Sauerstoff, der zum Schneiden benötigt wird (zur Unterstützung der Verbrennung und zur Erhöhung der Geschwindigkeit, verwendet für Kohlenstoffstahl), Stickstoff (inerter Schutz zur Verhinderung von Oxidation, verwendet für Edelstahl und Aluminium), Druckluft (kostengünstiger, verwendet für einige Nichtmetalle und dünne Metalle) usw.
Die Laserschneidtechnologie wird aufgrund ihrer erheblichen Vorteile in der Fertigung weit verbreitet eingesetzt:
Hohe Präzision: Der Laserfleck ist extrem klein (bis zu 0,1 mm oder weniger), die Schnittfuge ist schmal (0,1-0,3 mm) und die Positionsgenauigkeit ist hoch, was ein extrem feines und komplexes Konturenschneiden ermöglicht.
Gute Schnittqualität: Die Schnittfläche ist glatt und eben, mit keinen oder wenigen Graten, einer kleinen wärmebeeinflussten Zone und es ist keine oder nur eine geringe Nachbearbeitung erforderlich.
Hohe Geschwindigkeit: Insbesondere beim Schneiden von dünnen Plattenmaterialien übertrifft die Effizienz die herkömmlichen mechanischen Schneidverfahren (wie Plasma, Flamme, Wasserstrahl und Stanzpresse) bei weitem.
Berührungslose Verarbeitung: Der Laserstrahl kommt nicht mit der Materialoberfläche in Kontakt, wodurch mechanische Belastungen vermieden werden und die Verarbeitung von leicht verformbaren oder spröden Materialien ermöglicht wird.
Hohe Flexibilität: Die Schneidmuster können durch die Software einfach und schnell geändert werden, wodurch sie sich an Kleinserien- und Mehrfachproduktionen anpassen, insbesondere für die Anpassung und das Prototyping geeignet sind.
Starke Materialanpassungsfähigkeit: Es kann Metalle (Stahl, Aluminium, Kupfer, Titan usw.), Nichtmetalle (Holz, Acryl, Kunststoff, Gummi, Stoff, Leder, Keramik, Stein usw.) und ihre Verbundwerkstoffe schneiden.
Hoher Automatisierungsgrad: Einfache Integration in automatisierte Produktionslinien, um einen unbeaufsichtigten Betrieb zu erreichen.