Was ist der Unterschied zwischen Laserschneidtechnologien?

Laser schneidenist die Verwendung eines fokussierten Laserstrahls mit hoher Leistungsdichte zur Bestrahlung des Werkstücks, so dass das bestrahlte Material schnell schmilzt, verdampft, abgetragen wird oder den Zündpunkt erreicht und gleichzeitig mit dem Strahl ein koaxialer Hochgeschwindigkeitsluftstrom bläst das geschmolzene Material ab, um den Werkstückschnitt zu erreichen. Das Laserschneiden gehört zu den thermischen Schneidverfahren.

Das Laserschneiden kann in vier Kategorien unterteilt werden: Laserverdampfungsschneiden, Laserschmelzschneiden, Lasersauerstoffschneiden sowie Laserritzen und kontrollierter Bruch.

1. Laserverdampfungsschneiden

Wird das Werkstück mit einem Laserstrahl mit hoher Energiedichte erhitzt, steigt die Temperatur schnell an, erreicht in kürzester Zeit den Siedepunkt des Materials und das Material beginnt zu verdampfen und Dampf zu bilden. Die Geschwindigkeit dieser Dämpfe ist sehr hoch und gleichzeitig entsteht beim Austritt des Dampfes eine Kerbe im Material. Die Verdampfungswärme des Materials ist im Allgemeinen groß, daher erfordert das Laserverdampfungsschneiden eine große Leistung und Leistungsdichte.

Das Laserverdampfungsschneiden wird hauptsächlich zum Schneiden extrem dünner Metallmaterialien und nichtmetallischer Materialien (wie Papier, Stoff, Holz, Kunststoff und Gummi usw.) verwendet.

2. Laserschmelzschneiden

Beim Laserschmelzschneiden wird das Metallmaterial durch Lasererwärmung geschmolzen und dann wird nicht oxidierendes Gas (Ar, He, N usw.) durch die Düse koaxial zum Strahl gesprüht und das flüssige Metall wird durch den starken Druck ausgestoßen des Gases, um den Einschnitt zu bilden. Beim Laserschmelzschneiden muss das Metall nicht vollständig verdampft werden, und die erforderliche Energie beträgt nur 1/10 der beim Verdampfungsschneiden.

Das Laserschmelzschneiden wird hauptsächlich zum Schneiden einiger nicht oxidierender Materialien oder aktiver Metalle wie Edelstahl, Titan, Aluminium und deren Legierungen verwendet.

3. Laser-Sauerstoffschneiden

Das Prinzip des Laser-Sauerstoffschneidens ähnelt dem Autogenschneiden. Es verwendet einen Laser als Vorwärmwärmequelle und ein Aktivgas wie Sauerstoff als Schneidgas. Einerseits interagiert das ausgeblasene Gas mit dem Schneidmetall, um eine Oxidationsreaktion einzuleiten und eine große Menge Oxidationswärme freizusetzen; Andererseits werden das geschmolzene Oxid und die Schmelze aus der Reaktionszone geblasen und bilden eine Kerbe im Metall. Die Oxidationsreaktion im Schneidprozess erzeugt viel Wärme, sodass der Energiebedarf für das Laser-Sauerstoffschneiden nur die Hälfte des Schmelzschneidens beträgt und die Schnittgeschwindigkeit viel höher ist als beim Laserverdampfungsschneiden und Schmelzschneiden.

Das Laser-Sauerstoffschneiden wird hauptsächlich für Kohlenstoffstahl, Titanstahl und wärmebehandelten Stahl sowie andere leicht oxidierende Metallmaterialien eingesetzt.

4. Laserritzen und kontrollierter Bruch

Beim Laserritzen wird die Oberfläche des spröden Materials mit einem Laser mit hoher Energiedichte abgetastet, sodass das Material erhitzt wird, um aus einem kleinen Schlitz zu verdampfen. Anschließend wird das spröde Material unter Anwendung eines bestimmten Drucks entlang des kleinen Schlitzes gespalten. Die zum Laserritzen verwendeten Laser sind im Allgemeinen gütegeschaltete Laser und CO2-Laser.

Beim kontrollierten Bruch wird die durch das Lasernuten erzeugte steile Temperaturverteilung genutzt, um im spröden Material eine lokale thermische Spannung zu erzeugen, die dazu führt, dass das Material entlang der kleinen Rillen bricht.

Wenn Sie Laserschneiden verwenden, sollten Sie die Eigenschaften jedes Materials verstehen und ihm bei der tatsächlichen Verwendung mehr Aufmerksamkeit schenken.

Materialien, die durch Laserschneiden geschnitten werden können:

1. Verschiedene Metalle

Laserschneidmaschinen können alle Arten von Metallen schneiden, von Weichstahl und Edelstahl bis hin zu Nichteisenmetallen. Reflektierende Metalle wie Aluminium sind schwieriger zu schneiden, daher sind Faserlaser derzeit die bessere Wahl. Heutzutage kann die Schnittstärke des Metalls sogar 100 mm erreichen, wobei die Schnittstärke je nach Leistung des Lasers variiert.

2. Holz

Alle Holzarten (einschließlich Sperrholz und MDF) können mit Lasern geschnitten werden, bestimmte ölige Hölzer bergen jedoch die Gefahr der Entzündung und sollten mit besonderer Vorsicht verwendet werden.

3. Papier und Pappe

Papier eignet sich auch zum Laserschneiden. Wir sehen einige komplexe und exquisite Hochzeitseinladungen, die wahrscheinlich durch Laserschneiden hergestellt werden.

4. Kunststoffprodukte

Acryl, PMMA und Lucite sind allesamt transparente Kunststoffe. Beim Laserschneiden ist ein gutes Finish der Kante garantiert und sie sieht aus wie ein Sahneschnitt mit einem Messer.

5. Polyformaldehyd

Polyformaldehyd ist ein im technischen Bereich häufig verwendeter Kunststoff und kann in Zahnrädern, Führungs- und Gleitkomponenten, medizinischen Geräten, Lebensmittelverpackungen usw. verwendet werden. Die Möglichkeit, Laser für komplexe Schneidvorgänge einzusetzen, hat zu einer breiteren Verwendung von Polyformaldehyd in vielen Bereichen beigetragen.

6. Glas

Aufgrund seiner fragilen und reflektierenden Eigenschaften scheint das Laserschneiden von Glas eine unmögliche Aufgabe zu sein. Laserschneider können jedoch Glas schneiden.

Es mag so aussehen, als ob ein Laser fast alles schneiden kann, aber das ist nicht der Fall, und die meisten Materialien auf der Liste „kann nicht schneiden“ sind verschiedene Kunststoffe.

Materialien, die nicht durch Laserschneiden geschnitten werden können:

1. Polyvinylchlorid

Beim Schneiden von PVC werden Säure und giftige Dämpfe freigesetzt, die für den Bediener der Maschine und die Laserschneidmaschine selbst schädlich sind. Daher ist das Schneiden von PVC immer noch mechanischen Methoden überlassen.

2. Polycarbonatfaser

Polycarbonat, das kleiner als 1 mm ist, kann mit einem Laserschneider bearbeitet werden, führt jedoch zu einer Verfärbung des Materials.

Wenn das Material dick ist, gibt es keine Möglichkeit, Laserschneiden zu verwenden. Das ist nicht nur ineffizient, sondern das Material verblasst auch stark und es kann auch zu Verbrennungen kommen.

3. ABS, Polyethylen hoher Dichte

Normalerweise reicht die Temperatur des Laserstrahls aus, um das Material zu verdampfen, Materialien wie ABS und hochdichtes Polyethylen werden jedoch nicht unterstützt. Sie neigen eher dazu, zu schmelzen als zu verdampfen, was zu unordentlichen Tischen und minderwertigen Schnitten führt.

4. Polystyrol- und Polypropylenschaum

Beide fangen leicht Feuer.

5. Glasfaser

Fiberglas ist eine Mischung aus zwei Materialien – Glas und Epoxidharz. Das alleinige Schneiden von Glas ist bekanntermaßen schwierig, und die Zugabe eines raucherzeugenden Harzes zur Mischung wäre ein Albtraum.

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