Čo je laserové rezanie a ako to funguje?

Laserové rezanie je technológia, ktorá využíva laser na rezanie alebo vŕtanie materiálu. Tento proces možno použiť na rezanie rôznych materiálov vrátane kovu, dreva, plastov a textílií. Laserové rezanie je užitočné vo výrobných aplikáciách, kde sa vyžaduje vysoký stupeň presnosti. Môže napríklad vytvárať zložité vzory alebo tvary v kovových častiach, ktoré by bolo ťažké vyrobiť tradičnými metódami. Ako teda funguje rezanie laserom?

Ako funguje laserové rezanie

Proces rezania laserom začína vaším nápadom. Keď to rozviniete, môžete použite CorelDRAW pripraviť grafiku alebo akýkoľvek iný 2D softvér a odoslať dáta do lasera. Laserová rezačka generuje vysokovýkonný laserový lúč nasmerovaný na materiál pomocou laserovej hlavy. Lúč sa potom topí, vyparuje alebo prehorí cez materiál v závislosti od výkonu lasera a vlastností materiálu.

Laser zvyčajne používa systém riadenia pohybu alebo jedinečný programovací systém nazývaný G-kód na ovládanie pohybov lasera. G-kód dáva laseru napríklad inštrukcie, kde sa má pohybovať a akú silu použiť, čo mu umožňuje veľmi presne prerezať materiál. Napríklad súbor s G-kódom môže laseru povedať, aby sa pohyboval po kuse dreva v priamej línii, čím by pozdĺž cesty urobil tisíce malých rezov. Zistiť

ako pripraviť súbor s G-kódom.

Tento proces vytvorí presný a čistý rez bez pripálenia alebo spálenia. Hotový výrobok sa vyberie zo stroja po dokončení rezania a ochladení materiálu bez potreby prepracovania materiálu. Rezanie laserom je presná a všestranná metóda na vytváranie všetkého od malých dielov až po zložité komponenty.

Aplikácie laserového rezania

V modernom svete sú laserové rezačky mimoriadne užitočnou technológiou. Tu je osem príkladov priemyselných odvetví, kde možno použiť rezanie laserom:

• Výroba automobilov: Pomáha vytvárať automobilové diely a komponenty s vysokou presnosťou.
• Letecká výroba: Často sa používa na vytváranie častí lietadiel kvôli ich presnosti a účinnosti.
• Zdravotnícke prístroje: Často sa používa v lekárskej oblasti pre zariadenia, ako sú kardiostimulátory a stenty.
• Výroba elektroniky: Laserové rezačky vytvárajú dosky plošných spojov a iné elektronické komponenty.
• Spracovanie potravín: Tieto stroje sa čoraz častejšie používajú v potravinárskom priemysle na úlohy, ako je krájanie a krájanie na kocky.
• Výroba textilu: Často sa používa na vytváranie vzorov a tvarov v tkanine.
• Rezanie skla: Dá sa použiť na vytváranie zložitých vzorov v skle.
• Spracovanie dreva: Na vytvorenie detailných vzorov a tvarov v dreve môžete použiť laserové rezačky.

Hlavné kategórie laserov

Tu sú tri z najpopulárnejších typov laserov, ktoré sa dnes používajú v rôznych priemyselných odvetviach:

1. CO₂ lasery

Lasery C0₂ využívajú oxid uhličitý a do určitej miery aj dusík na zlepšenie účinnosti svetelných laserov. Tieto lasery používajú trubicu s plynom vo vnútri, kde vysoká elektrina vyvíja tlak na častice plynu a vytvára lúč vysokovýkonného infračerveného svetla (laserový lúč). Rúrka je zobrazená nižšie.

Laserový lúč sa odráža tam a späť medzi zrkadlami vo vnútri laserového stroja k tryske a potom nakoniec k pracovnej oblasti, ako je znázornené nižšie.

Pohyb lasera dozadu a dopredu na základe zadaných pokynov v počítači zabezpečuje rezanie materiálu podľa potreby. CO₂ lasery môžete použiť na rezanie materiálov ako drevo, plast, preglejka, guma, koža, papier a látka. Tieto lasery nedokážu rezať iné materiály ako sklo a kameň; môžu však na ne vyryť.

2. YAG lasery

Tieto pevnolátkové lasery využívajú ako aktívne médium kryštál ytrium-hliník-granát (YAG). Vonkajší zdroj energie, ako je elektrický prúd, stimuluje elektróny v kryštáli a vytvára laserové svetlo. YAG obsahuje dve odrazové zrkadlá, m1 a m2, pripevnené ku koncu, ako je znázornené nižšie.

Na čerpanie signálov z m1 na výstup cez m2 sa používa kryptónová lampa alebo xenónový blesk. Baterka vybudí ióny zo zdroja energie pripevneného pod zrkadlami na vysokú úroveň energie. Pri prechode energie sa generuje fotónový lúč na rezanie laserom.

YAG lasery sa zvyčajne používajú na účely vŕtania do materiálov, ako je kov. Od ostatných typov sa odlišujú vysokou účinnosťou a stabilitou. Sú tiež odolné voči poškodeniu teplom a vlhkosťou, vďaka čomu sú ideálne na použitie v priemyselných prostrediach.

3. Vláknové lasery

Vláknové lasery sa používajú predovšetkým na projekty laserového gravírovania a nie vyslovene na rezanie. Môžete ich však použiť na rezanie tenkých kovov, zvyčajne po niekoľkých prechodoch. Tieto lasery vytvárajú lúče pomocou aktívneho optického vlákna, ktoré sú následne prenášané do reznej hlavy. Môžu rezať nehrdzavejúcu oceľ a hliník a sú dobre známe svojou vynikajúcou elektrickou účinnosťou a nízkymi prevádzkovými nákladmi.

Výhody laserového rezania

Rezanie laserom je populárna metóda na vytváranie zložitých vzorov a tvarov z rôznych materiálov. Tu je sedem výhod rezania laserom:

• Vysoká presnosť: Lasery dokážu prerezať materiály s jemnými detailmi a presnosťou.
• rýchlosť: Laserové systémy dokážu rýchlo prerezať materiál, vďaka čomu sú ideálne pre prostredia s vysokou produkciou.
• Všestrannosť: Táto technika dokáže prerezať rôzne materiály vrátane dreva, kovu, skla a plastu.
• Čistý proces: Laserové systémy vytvárajú malý alebo žiadny odpadový materiál v porovnaní s inými metódami, ako je obrábanie alebo lisovanie.
• Počítačom riadené: To znamená, že je možné ľahko vytvárať zložité tvary a vzory.
• Nákladovo efektívne: Laserové systémy vyžadujú malú údržbu a môžete ich použiť vo viacerých projektoch.
• Rezanie laserom je zábava: Sledovanie laserového rezu cez materiál ako maslo je uspokojujúce. Či už ste skúsený operátor alebo len začínate, rezanie laserom môže byť príjemným zážitkom.

Nevýhody laserového rezania

Laserové rezanie nie je bez nevýhod. Tu je šesť z nich:

• Riziko požiaru: Svetlo vyžarované laserovými rezačkami môže vytvárať extrémne vysoké teploty, ktoré by mohli zapáliť požiar v horľavých materiáloch.
• Môže byť drahý: Počiatočná investícia do laserovej rezačky môže byť dosť vysoká a môžu sa pridať aj prevádzkové náklady (napríklad spotreba energie).
• Vyžaduje primeranú údržbu: Zrkadlá a šošovky je potrebné udržiavať čisté a zarovnané a operátori musia pravidelne kalibrovať celý systém.
• Produkuje nebezpečné výpary a prach: Tieto je potrebné správne vytiahnuť z pracovného priestoru, aby sa ochránili operátori a zariadenie.
• Môže ísť o pomalý proces. Prerezanie hrubších materiálov môže trvať dlho a vlastnosti materiálu často obmedzujú rýchlosť rezania.
• Zvládnutie môže chvíľu trvať: O rôznych nastaveniach a ich vplyve na rez je potrebné vedieť veľa a môže chvíľu trvať, kým sa naučíte používať laserovú rezačku.

Každý, kto by chcel investovať do laserovej rezačky, musí zvážiť tieto nevýhody. Pri mnohých aplikáciách ich však výhody prevažujú. Pri správnej starostlivosti a údržbe môže laserová rezačka poskytovať roky bezproblémovej služby.

Presne prerežte materiály

Ako sme preskúmali, rezanie laserom je zaujímavá technológia a jej budúcnosť vyzerá sľubne. S pokrokom v technológii bude táto metóda rezania aj naďalej výkonnejšia a presnejšia. Väčšina laserových rezačiek dokáže rezať materiály ako kov s vysokou presnosťou. A keďže je stále viac populárny, dopyt po kvalifikovaných pracovníkoch sa zvyšuje. Tí, ktorí sú vyškolení v obsluhe laserových rezačiek, budú veľmi žiadaní; preto je to vynikajúca príležitosť dostať sa do tejto vzrušujúcej technológie.