Laserowe cięcie blach

Trudno już sobie wyobrazić prowadzenie procesów wytwórczych za pomocą urządzeń mechanicznych, choć czas, jaki upłynął od ich dominacji, jest stosunkowo niewielki. Dziś królują nowoczesne technologie, które są wynikiem wzrostu konkurencyjności i, co zrozumiałe, trzech zasad obecnego funkcjonowania na rynku produkcyjnym: szybciej, dokładniej, taniej. Proces obróbki blach nie jest tu wyjątkiem, a możliwości wykorzystania w nim innowacyjnych technologii z pewnością zaskakują nie tylko tempem wdrażania, ale także fenomenalnymi rozwiązaniami. Kto by jakiś czas temu przypuszczał, że do cięcia blach wprzęgnięty będzie laser. Obecnie to już norma, a nawet konieczność, ponieważ laserowe wycinanie blachy to korzyści ekonomiczne nie tylko dla klienta, ale także dla wykonawcy procesu wytwórczego branży metalowej. Wpływ na to mają z pewnością: niesamowity postęp w dziedzinie budowy laserów, w której główną rolę odgrywa możliwość wszechstronnego zastosowania technologii, pozyskane komponenty, które są lepsze i tańsze oraz całkowite skomputeryzowanie sterowania, a zatem uproszczenie obsługi oraz, co jest równie ważne, zautomatyzowanie procesu wytwórczego.


Cięcie laserem blach przekłada się zarówno na jakość wykonania, zdecydowanie szybsze wykonanie usługi, jak i na atrakcyjną cenę. Musimy jednak zdawać sobie sprawę z tego, że metoda ta nie jest jedyną w branży metalowej, ponieważ znaczny rozwój technologiczny dotyczy także cięcia strumieniem wodno-ściernym i tzw. plazmą. Trudno też odmówić im coraz lepszych wyników jakościowych, ale jednak laserowe cięcie blach dzięki wielu pozytywnym czynnikom, które w znacznym stopniu budują przewagę nad pozostałymi metodami, jest z pewnością najbardziej efektywne. Technologia laserowa może z powodzeniem być wykorzystana do niezwykle dokładnego wycinania w metalu różnorodnych elementów, profili, do dziurkowania, okrawania, a zatem umożliwia wykonanie nawet najbardziej skomplikowanych zadań. Wracając do pozytywnych czynników stosowania cięcia laserowego blach, warto zwrócić uwagę na ich charakterystyczne zalety:


  • skupiona strefa wpływu energii cieplnej,
  • idealna powierzchnia cięcia, nie wymaga dodatkowej obróbki,
  • optymalizacja materiałowa - minimalne ubytki materiału,
  • wąska ścieżka palenia,
  • wysoka prędkość cięcia,
  • możliwość cięcia różnych materiałów,
  • pełna automatyzacja i w rezultacie powtarzalność produkcji,
  • pełna elastyczność cięcia laserowego,
  • bezproblemowa integracja z pozostałymi procesami technologicznymi.

Wspomnieliśmy o różnych metodach stosowanych w procesach wytwórczych, dlatego bardzo ciekawym, dla każdego klienta, który zleca określoną usługę, jest ich porównanie, co z kolei pozwoli na podjęcie odpowiedniej decyzji w zakresie wyboru cięcia metali laserem lub plazmą:


Cięcie laserem światłowodowym


  • + bardzo wysoka precyzja cięcia,
  • + idealne do obróbki materiałów trudno obrabialnych innymi metodami,
  • + przydatne do produkcji jednostkowej lub krótkoseryjnej,
  • + wysoka jakość krawędzi,
  • - brak możliwości obróbki bardzo twardych materiałów,
  • - konieczność stosowania gazów technicznych.

Cięcie plazmą


  • + idealne do obróbki materiałów trudno obrabialnych innymi metodami,
  • + przydatne do produkcji jednostkowej lub krótkoseryjnej,
  • + możliwość obróbki bardzo twardych materiałów,
  • + niski koszt medium roboczego,
  • + brak konieczności stosowania gazów technicznych,
  • - niska precyzja cięcia, krawędź często wymaga dalszej obróbki.

Podsumowując materiał porównawczy, można jednoznacznie stwierdzić, że cięcie laserowe jest najlepszą metodą obróbki blach, gdy wymagana jest duża precyzja. Ponadto ten rodzaj cięcia charakteryzuje mała strefa wpływu energii cieplnej, wąska szczelina cięcia, minimalna deformacja oraz, co najistotniejsze, czyste i prostopadłe krawędzie oraz bardzo małe nierówności powierzchni rozdzielenia. Za sprawą zastosowania tej metody pocięty materiał nie wymaga dalszej obróbki.


Wycinanie laserowe w metalu


Proces wycinania laserem w metalu opisywany jest jako punktowe wprowadzenie energii pod postacią wysokoenergetycznego strumienia tnącego tj. gorącego promienia lasera otoczonego gazem technicznym o dużej czystości, innym w zależności od ciętego materiału. Jakość uzyskiwanych produktów zależna jest od dokładności prowadzenia promienia lasera, czyli strumienia tnącego oraz od zastosowanych maszyn do cięcia. To właśnie od posiadanego urządzenia zależny jest dobór metody cięcia. Dzielenie materiału może odbywać się poprzez jedną z trzech metod: spalania, stapiania lub sublimacji, które najczęściej stosuje się w różnych kombinacjach. Uzyskiwany produkt nie wymaga dalszej obróbki technologicznej. Cięcie laserowe różnorodnych elementów wykonywane jest z poniższych materiałów:


  • stali węglowej do 8 mm,
  • stali nierdzewnej do 3 mm,
  • mosiądzu do 2 mm,
  • aluminium do 2 mm.

Usługa cięcia stali wykonywana jest przy pomocy wysokowydajnego lasera światłowodowego Fiber Laser 500W, do którego zalet zalicza się doskonałą jakość pracy niezależnie od prędkości wypalania i to dwukrotnie szybszą niż YAG lub CO2, wysoką stabilność i wydajną konwersję fotoelektryczną. Ponadto atutami urządzenia są niskie koszty obsługi oraz utrzymania – zużycie energii wynosi 20 – 30% technologii cięcia CO2. Urządzenie wyposażone jest w światłowodową transmisję wiązki chłodzoną cieczą, silniki servo do napędu oś, listwy zębate oraz prowadnice liniowe, automatyczną regulację wysokości głowicy oraz dostosowanie ogniskowej, głowice chłodzoną cieczą, automatyczne pneumatyczne urządzenie pomocnicze do załadunku blachy, prowadzenie kulowe ułatwiające załadunek materiału, przymiar kątowy do łatwego pozycjonowania blachy, bezprzewodowy kontroler, ciężką konstrukcję bramową w celu zapewnienia stabilności, potrójne zabezpieczenie ruchu osi oraz odciąg spalin. Dla zobrazowania wysokich walorów maszyny do laserowego cięcia stali przedstawiamy jej podstawowe parametry techniczne:


Nazwa Wartość
Pole robocze 1500 x 3000 mm
Technologia lasera Fiber Światłowód
Maksymalna prędkość posuwu 100 m/min
Maksymalna prędkość cięcia 25 m/min
Dokładność pozycjonowania 0,03 mm
Dokładność powtarzania 0,02 mm
Metoda chłodzenia Chłodzenie wodą
Moc lasera 500W IPG
Minimalna szerokość linii 0,1 mm

Etapy laserowego wycinania blachy


Proces cięcia laserem przebiega w trzech etapach tj. początek cięcia, cięcie właściwe i zakończenie procesu cięcia. Gaz dostarczany podczas procesu do strefy tnącej z jednej strony blachy powoduje usuwanie stopionego i utlenionego materiału na stronę przeciwną. Gdy proces cięcia rozpoczęty jest od brzegu materiału, taka sytuacja panuje od początku. Natomiast, gdy cięcie rozpoczęte jest w pewnej odległości od brzegu blachy, pierwszym procesem cięcia jest wydrążenie otworu. Jednak zanim nastąpi ostateczne wydrążenie otworu, materiał musi być usuwany na stronę, z której działa gaz. Operacja ta jest trudna, dlatego wyróżnia się trzy techniki drążenia otworów. Pierwsza z nich polega na zastosowaniu tych samych jak przy procesie cięcia wartości mocy i ciśnienia gazu. Wytworzone przez wiązkę ciepło powoduje powstanie dużej ilości płynnego metalu, które zostaje częściowo spalone i gwałtownie usunięte ze strefy oddziaływania lasera, pod wpływem działania strumienia gazu. Wydrążony otwór ma większy wymiar niż szczelina. Zaletą metody jest jej szybkość, jednak powstały otwór jest duży i nieregularny, a ponadto może spowodować zanieczyszczenie dyszy. W celu uzyskania mniejszego otworu należy stosować powietrze jako gaz roboczy.


Druga metoda opiera się na wydrążaniu otworu impulsami promieniowania o odpowiednio dobranych parametrach, które powodują topienie i odparowanie niewielkich porcji metalu, co przyczynia się do powstawania małego otworu. Niestety wytworzenie niewielkiego otworu wiąże się z wydłużeniem czasu całego procesu. Trzecia technika polega na drążeniu otworu poprzez działanie kilku impulsów. Aby uniknąć zanieczyszczenia dyszy lub soczewki należy odpowiednio unieść dyszę przy pierwszych impulsach. Zakończenie procesu cięcia jest kluczowym etapem, podczas którego należy zwrócić szczególną uwagę na dokładne podparcie wycinanych części, aby odcinana część nie ulegała odchylaniu, co mogłoby spowodować zaburzenie linii cięcia. Drugim bardzo ważnym elementem końcowym, jest uniknięcie przegrzania, aby energia cieplna dostarczana przez zbliżającą się do brzegu wiązkę została pochłonięta przez otaczający materiał bez nadmiernego wzrostu temperatury. Obraz procesu cięcia blachy laserem oraz dokonywanie odpowiednich czynności ukierunkowanych na jak najlepsze wykonanie powierzonego zlecenia wyraźnie wskazuje, że obok innowacyjnego urządzenia, niezbędni są również specjaliści, którzy to zapewnią.


Naszym atutem jest najwyższa jakość laserowego cięcia stali przy całkowitej pewności wytworzenia dowolnej ilości powtarzalnych produktów o dowolnych kształtach, uzyskanych przy pomocy najnowocześniejszego lasera światłowodowego. Wysoko wykwalifikowani pracownicy zapewniają dokładne prowadzenie strumienia tnącego, co w połączeniu z doskonałym i stabilnym urządzeniem, odpornym na drgania, gwarantuje utrzymanie wymiarów ciętych elementów. Ponadto zapewniamy:


  • szybką wycenę oraz krótki termin realizacji,
  • profesjonalną obsługę,
  • atrakcyjne ceny cięcia metali laserem.
 
P.H.U ELKOR
Stefana Batorego 4, 05-250 Radzymin
Telefon: +48 692 685 513
P.H.U ELKOR
Stefana Batorego 4, 05-250 Radzymin
Telefon: +48 692 685 513
Copyright ©2017 P.H.U. ELKOR, All Rights Reserved.
Ta strona może korzystać z Cookies.
Ta strona może wykorzystywać pliki Cookies, dzięki którym może działać lepiej. W każdej chwili możesz wyłączyć ten mechanizm w ustawieniach swojej przeglądarki. Korzystając z naszego serwisu, zgadzasz się na użycie plików Cookies.

OK, rozumiem lub Więcej Informacji
Informacja o Cookies
Ta strona może wykorzystywać pliki Cookies, dzięki którym może działać lepiej. W każdej chwili możesz wyłączyć ten mechanizm w ustawieniach swojej przeglądarki. Korzystając z naszego serwisu, zgadzasz się na użycie plików Cookies.
OK, rozumiem