+8613924641951

Kontaktujte nás

  • Budova 5, COFCO (Fuan) Robot Intelligent Manufacturing Industrial Park, č. 90 Dayang Road, Fuhai Street, okres Bao'an, Shenzhen, Čína, 518103
  • sales@riselaser.com
  • +8613924641951

Ako laserový rezať hliník

May 20, 2025

laser cutting aluminum


Vyhliadka nahliníkKomponenty často prinášajú presnosť a rýchlosť mysle. Mnohí výrobcovia však pristupujú k tomuto materiálu opatrne kvôli svojim jedinečným výzvam.

Hliníková vysoká odrazivosť a tepelná vodivosť môžu sťažiť čisté a presné škrty. Bojovali ste s hliníkom alebo iniciovaním škrtov v hliníku? Nie si sám. Táto príručka zmení tieto výzvy na triumfy.

Pochopenie, ako efektívnehliníkje životne dôležitý v mnohých odvetviach. Letecký priestor, automobilový priemysel, architektonický dizajn a elektronika sa na ňu spoliehajú. Dopyt po ľahkých, odolných hliníkových dieloch rastie každý deň.

Tento článok ponúka komplexný prehľad. Budeme sa zaoberať interakciou laser-materiál, preskúmame rôzne systémy a riešiť bežné prekážky. Postupný prístup vám pomôže zvládnuťhliníkové laserové rezanie.

Zásady interakcie s laserom-materiálmi s hliníkom

Keď laserový lúč s vysokým výkonom interaguje s hliníkom, vyskytne sa niekoľko fyzikálnych javov, ktoré určujú proces rezania. Hliníkové charakteristiky významne ovplyvňujú túto interakciu:

  • Odrazivosť:Hliník je vysoko odrážaný na bežné laserové vlnové dĺžky, najmä lasery CO2. Významná časť laserovej energie sa môže odrážať, čím sa zníži účinnosť rezania a potenciálne poškodzujúca laserovú optiku, ak nie je správne spravovaná. Vláknové lasery s kratšou vlnovou dĺžkou ponúkajú lepšiu absorpciu podľa hliníka.
  • Absorpcia:Aby sa vyskytlo rezanie, musí hliník absorbovať dostatok laserovej energie, aby sa topil a odparoval. Rýchlosť absorpcie je ovplyvnená povrchovým stavom materiálu (napr. Oxidová vrstva, drsnosť), teplota a laserovou vlnovou dĺžkou.
  • Topenie a odparovanie:Akonáhle sa absorbuje dostatok energie, hliník v ohniskovom bode laserového lúča sa rýchlo zahrieva, topí sa a čiastočne sa odparuje.
  • Vyhadenie taveniny:Pomocný plyn (typicky dusík alebo kyslík) sa používa koaxiálne s laserovým lúčom. Tento plynový prúd dôrazne vyhodí roztavený a odparený materiál z rezaného kerfu, čím sa vyrezáva. Účinnosť vyhadzovania taveniny je rozhodujúca pre čistý strih.
  • Tepelná vodivosť:Hliník má vysokú tepelnú vodivosť. To znamená, že tepelná energia dodávaná laserom sa rýchlo šíri v celom materiáli. Aj keď to môže byť v niektorých aplikáciách prospešné, môže to viesť aj k širšej zóne postihnutej teplom (HAZ), zvýšiť silu potrebnú na začatie a udržanie rezu a prispievanie k tepelnému skresleniu, najmä v tenkých listoch.
  • Formácia plazmy:Pri veľmi vysokých laserových intenzitách sa môže nad obrobkom vytvárať plazma (ionizovaný plyn). Táto plazma môže absorbovať alebo rozptýliť prichádzajúci laserový lúč, znižuje energiu dosahujúcu materiál a ovplyvňuje kvalitu rezu. Kontrola tvorby plazmy je rozhodujúca, najmä pri rezaní hrubších hliníkových rezov.

Pochopenie týchto princípov je prvým krokom k optimalizáciilaserový rezný hliníkproces a prekonanie jeho vlastných výziev.

Laserové systémy pre rezanie hliníka

Výber správneho laserového systému je pre efektívne a efektívne prvoradýrezanie hliníka laseromtechnológia. Medzi hlavné typy použitých laserov patria vláknité lasery, lasery CO2 a v menšej miere ND: YAG lasery.

Lasery

Vláknité lasery sa stali dominantnou technológiou prelaserový rezný hliníkový lista tanier.

Vlnová dĺžka:Typicky okolo 1,06 až 1,08 mikrometrov (μm). Táto kratšia vlnová dĺžka je ľahšie absorbovaná hliníkom v porovnaní s dlhšou vlnovou dĺžkou laserov CO2, čo vedie k efektívnejšiemu prenosu energie.

Výhody:

  • Vyššia absorpcia pomocou reflexných materiálov ako hliník.
  • Rýchlejšie rýchlosti rezania, najmä pre tenkú až strednú hrúbku hliníka.
  • Nižšie prevádzkové náklady v dôsledku vyššej elektrickej účinnosti a nižšej údržby (bez lasingového plynu, menej zrkadiel).
  • Lepšia kvalita lúča umožňuje jemnejšie veľkosti bodov a zložité strihy.
  • Schopnosť rezať hrubšie hliníkové sekcie s vyšším výkonovým modelom.

Úvahy:V niektorých prípadoch môže na veľmi silnom hliníku produkovať o niečo drsnejší okraj na veľmi silnom hliníku v porovnaní s lasermi CO2, hoci technológia sa neustále zlepšuje.

Lasery CO2

CO2 lasery boli kedysi priemyselným štandardom, ale pri hliníku čelia viacerým výzvam.

Vlnová dĺžka:Typicky okolo 10,6 mikrometrov (μm). Odrazivosť hliníka je pri tejto vlnovej dĺžke veľmi vysoká.

Výhody:

  • Môže produkovať veľmi hladký rezaný okraj, najmä na hrubších materiáloch, ak sú parametre dokonale vytáčané.
  • Historicky mali nižšiu počiatočnú kúpnu cenu, hoci táto medzera sa zúžila.

Nevýhody hliníka:

  • Vysoká odrazivosť si vyžaduje vyššiu silu na začatie rezu a môže viesť k spätnej reflexii, čo potenciálne poškodzuje laser.
  • Pomalšie rýchlosti rezania v porovnaní s vláknovými lasermi na hliníku.
  • Vyššie prevádzkové náklady (lasingový plyn, údržba zrkadla, nižšia elektrická účinnosť).

Môže laser CO2 rezať hliník?Áno, ale je to menej efektívne a náročnejšie ako s vláknovým laserom. Vyžaduje sa špeciálna optika a starostlivé riadenie parametrov. Rezaniehliník s laserom CO2Často si vyžaduje podstatne viac energie. Napríklad otázkaMôže laser CO2 100 W rezať hliníksa vo všeobecnosti stretáva s „nie“ pre akúkoľvek praktickú hrúbku, pretože na prekonanie odrazivosti a tepelnej vodivosti sú potrebné oveľa vyššie sily.

ND: YAG lasery

Hliníkový granát YTTRIUM (ND: YAG) lasery sú lasery v tuhom stave, podobné vlákniovým laserom v niektorých ohľadoch.

Vlnová dĺžka:Typicky 1,064 mikrometrov (μM), podobné vláknitým laserom, ponúka dobrú absorpciu kovmi.

Výhody:

  • Dobré na rezanie azvárací hliník.
  • Môže sa pulzovať, čo je prospešné pre reguláciu tepelného vstupu a rezanie zložitých detailov alebo komponentov citlivých na teplo.

Nevýhody:

  • Všeobecne majú nižšiu priemernú energiu a účinnosť v porovnaní s modernými lasermi s vysokým výkonom vlákniny používaných na rezanie hrubých sekcií.
  • Údržba verzií pumpovaných žiarovkou môže byť vyššia ako lasery na pumpované diódami alebo vláknami.
  • Bežne sa vyskytuje v aplikáciách vyžadujúcich vysokú špičkovú pulznú energiu, ako je napríklad označenie, rytie alebo špecializované mikro-machinovanie, a nie rezanie plechu.

Porovnanie laserových systémov pre rezanie hliníka

Funkcia Vláknitý laser Laser CO2 ND: YAG laser (dióda pumped)
Vlnová dĺžka ~1.06 - 1.08 μm ~10.6 μm ~1.064 μm
Hliníková absorpcia Dobré až vynikajúce Chudák na veľtrh Dobrý
Rýchlosť rezania (AL) Veľmi rýchle (najmä tenké/stredné meradlá) Pomalší Mierne až rýchlo (závisí od energie)
Účinnosť High (typically >30-40%) Nižšie (zvyčajne 10-15%) Mierne až vysoké
Max. Hrúbka (al) High (with sufficient power, e.g., >40 mm s 12 kW+) Mierne (obmedzené odrazivosťou a silou) Mierny
Prevádzkové náklady Nízky Vysoký Mierny
Údržba Nízky Vysoký (plyn, optika) Nízka až stredná
Problémy s odraznosťou Nižšie riziko, lepšie manipulácie s reflexnými materiálmi Vysoké riziko reflexie chrbta, vyžaduje starostlivé riadenie Nižšie riziko ako CO2
Kvalita lúča Vynikajúci Dobrý Dobré až vynikajúce
Primárne použitie pre Al Všeobecné rezanie,hliníkové panely laserom, list, zložité diely Historicky používané, menej bežné pre nové systémy Označovanie, zváranie a niektoré aplikácie na rezanie

Odborný pohľad:„Pre väčšinu aplikácií zahŕňajúcichhliník, vláknité lasery sú teraz technológiou Go-to. Ich účinnosť, rýchlosť a schopnosť zvládnuť reflexnú povahu hliníka ďaleko prevažujú nad lasermi CO2 v tejto špecifickej doméne. Za posledné desaťročie sme videli dramatický posun v priemysle. “ -Citácia upravená z priemyselných diskusií.

Prekonanie výziev pri laserovom rezaní hliníka

aluminum laser cutting


Hliník rezania laserom efektívne vyžaduje riešenie jeho jedinečných materiálových vlastností. Tu sú bežné výzvy a stratégie na ich prekonanie:

Vysoká odrazivosť

Výzva:Hliník odráža veľkú časť laserového lúča, najmä z laserov CO2. To znižuje účinnosť rezania a môže poškodiť laserovú optiku v dôsledku odrazov zadných.

Riešenia:

  • Používajte vláknité lasery:Ich kratšia vlnová dĺžka je absorbovanejšia hliníkom. Najmodernejšílaserový strihový stroj hliníkSystémy sú založené na vláknoch.
  • Zvýšiť energiu:Vyššia hustota energie môže pomôcť prekonať počiatočnú odrazivosť.
  • Modifikácia povrchu (menej bežná):Aplikácia absorpčného povlaku (napr. Špecializované spreje alebo atramenty) môže zlepšiť počiatočnú absorpciu energie, hoci to dodáva ďalší krok a náklady.
  • Uhol výskytu:Niektoré pokročilé systémy môžu umožniť mierne naklonenie reznej hlavy, aj keď je to zložité.

Vysoká tepelná vodivosť

Výzva:Hliník rýchlo rozptyľuje teplo od rezanej zóny. To znamená, že na roztavenie materiálu je potrebných viac laserovej energie a zóna postihnutá teplo (HAZ) môže byť väčšia, čo potenciálne vedie k skresleniu.

Riešenia:

  • Vyššia hustota energie:Zameraný lúč s vysokým výkonom pomáha prikladať teplo rýchlejšie, ako sa dá vykonať.
  • Rýchlejšie rýchlosti rezania:Minimalizuje čas na šírenie tepla.
  • Pulzné lasery:Použitie pulzného laserového režimu môže poskytnúť vysoký vrcholový výkon na topenie a zároveň znižuje celkový vstup tepla.
  • Efektívne chladenie:Správna podpora obrobku a niekedy aktívne chladenie (napr. Tabuľky chladené vodou pre veľmi hrubé úseky) môžu pomôcť zvládnuť teplo.

Tvorba drossu (spodná hrana)

Výzva:Dross je rozlíšený roztavený materiál, ktorý prilepuje spodnú hranu rezu. Je to bežný problém vhliníkové laserové rezanie.

Riešenia:

  • Optimalizovať parametre rezania:Rýchlosť rezania v jemnom doladení, laserový výkon, pomoc tlaku plynu a odstup dýzy.
  • Pomoc pri výbere plynu:Dusík (N2) sa vo všeobecnosti uprednostňuje ako asistenčný plyn pre hliník, pretože vytvára čistú hranu bez oxidu a pomáha vysunúť suchosť. Kyslík sa môže použiť na hrubší hliník na zabezpečenie exotermickej reakcie a rezania pomoci, má však za následok oxidovanú hranu.
  • Stav dýzy a zarovnanie:Opotrebovaná alebo nesprávne zarovnaná dýza môže narušiť prietok plynu a zhoršiť drzosť.
  • Pozícia zaostrenia:Upravenie ohniskového bodu (mierne nad, na alebo pod povrchom materiálu) môže výrazne ovplyvniť dross.

Tvorba Burr (horný/spodný okraj)

Výzva:Burrs sú malé, zdvihnuté nedokonalosti pozdĺž rezaného okraja, bežnejšie na hornom okraji (horná vrstva) alebo niekedy ako súčasť drossu (spodná vrstva).

Riešenia:

  • Optimalizácia parametrov:Podobne ako v prípade Drossu, nastavovacia energia, rýchlosť, tlak plynu a zaostrenie je kľúčové.
  • Ostré zameranie:Zaistite optimálne zaostrenie lúča.
  • Kvalita materiálu:Nekonzistentné zloženie zliatiny alebo povrchové kontaminanty môžu prispievať k znižovaniu.

Tepelné skreslenie/deformácia

Výzva:Najmä s tenkýmihliníkový hliníkový list, tepelný vstup môže spôsobiť, že materiál sa deformuje alebo skreslí.

Riešenia:

  • Minimalizujte vstup tepla:Využite najnižšiu efektívnu silu a najvyššiu praktickú rýchlosť rezania. Pulzné lasery vám môžu pomôcť.
  • Správne upínanie/vybavenie:Bezpečne opravte plachtu na rezné lôžko.
  • Stratégia rezania:Naplánujte rezaciu cestu na rovnomernejšie distribúciu tepla (napr. Strategicky rezanie menších vnútorných prvkov pred veľkými vonkajšími kontúrami alebo strategicky pomocou olova/outs).
  • Použitie mikro-kĺbov/kariet:Ak necháte malé karty, aby držali časť na mieste, až kým nie je rezy dokončené, môže zabrániť deformácii a prevráteniu častí do kerfu.

Ťažkosti s iniciovaním rezaného/neúplného piercingu

Výzva:V dôsledku odrazivosti a vodivosti môže byť začatie rezu (piercing) ťažké, najmä v hrubších materiáloch.

Riešenia:

  • Piercing:Postupne zvyšujte laserový výkon alebo používajte špecifické piercingové rutiny, ktoré sa líšia prietokom energie, impulzu a plynu.
  • Optimalizované parametre Pierce:Dlhšie časy prepichnutia, vyššia prepichovacia sila a špecifické tlaky na prepichnutie.
  • Predbežné vŕtanie (zriedkavé):V prípade veľmi hrubých alebo problematických materiálov by sa mohla zvážiť mechanická predvídatá vŕtačka, hoci porazí niektoré účely laserového rezania.

Interferencia oxidovej vrstvy

Výzva:Hliník prirodzene tvorí na svojom povrchu tvrdú vrstvu oxidu hliníka (AL2O3) s vysokým rozlíšením (AL2O3). Táto vrstva môže interferovať s laserovým spojením a kvalitou rezu.

Riešenia:

  • Dostatočná laserová sila:Laser musí mať dostatok energie na rýchle prelomenie tejto oxidovej vrstvy.
  • Asistencia dynamiky plynu:Správny prietok pomoci plynu pomáha efektívne odstraňovať oxid a roztavený materiál.
  • Čistenie povrchu (pre kritické aplikácie):V niektorých prípadoch by sa mohlo zvážiť predbežné čistenie alebo mierne oderie povrchu, hoci to často prekonávajú moderné vysoko výkonné lasery. Pred spracovaním sa objavujú aj techniky laserovej ablácie na odstránenie oxidu.

Systematickým riešením týchto výziev prostredníctvom starostlivého výberu parametrov a príslušnej laserovej technológie, vysokokvalitnéhliníkové panelya časti sa môžu neustále vyrábať.

Optimalizácia parametrov rezania laserom pre hliník

Dosiahnutie vysokokvalitných škrtov, keďlaserový rezný hliníkZápadné na presnú optimalizáciu rôznych parametrov stroja. Tieto parametre sú často vzájomne závislé a je potrebné ich upraviť na základe špecifickej zliatiny hliníka, jej hrúbky a požadovanej kvality rezu.

Ohnisková poloha a kvalita lúča

Ohnisková poloha:To sa týka vertikálnej polohy ohniskového bodu laserového lúča vzhľadom na povrch materiálu (nad, na alebo pod).

  • Pre tenšie hliník (napr. <3 mm):Zameranie na alebo mierne pod povrchom často prináša dobré výsledky.
  • Pre hrubší hliník (napr.> 6 mm):Ohstrečný bod je často nastavený ďalej do materiálu (negatívna ohnisková poloha), aby sa zabezpečilo, že lúč udržuje dostatočnú hustotu energie prostredníctvom hrúbky materiálu. Experimentovanie je kľúčové.
  • Vplyv:Ovplyvňuje šírku KERF, kvalitu okrajov, tvorbu strúhania a účinnosť prepichovania.

Kvalita lúča (m²):Miera, ako dobre sa dá laserový lúč sústrediť na malé miesto. Vláknové lasery majú vo všeobecnosti vynikajúcu kvalitu lúča, čo je výhodné pre rezanie hliníka, pretože umožňuje vyššiu hustotu energie v ohniskovom bode. To pomáha prekonať odrazivosť a tepelnú vodivosť.

Rýchlosť rezania rôznych hliníkových hrúbok

Rýchlosť rezania je kritickým parametrom a nepriamo súvisí s hrúbkou materiálu a priamo ovplyvnená laserovým výkonom.

Všeobecný trend:S rastúcou hrúbkou sa musí znížiť rýchlosť rezania, aby sa umožnil dostatočný energetický vstup na jednotku dĺžky na roztavenie materiálu.

Výhoda z vláknitého lasera:Vláknové lasery vo všeobecnosti umožňujú výrazne vyššie rýchlosti rezania hliníka v porovnaní s lasermi CO2 podobnej energie, najmä v tenkých až stredných meradlách.

Príklad (ilustratívne - skutočné hodnoty závisia od konkrétneho stroja a zliatiny):

  • 1 mm hliník s laserom vlákna 1 kW: 10-15 m/min
  • 3 mm hliník s laserom vlákna 3 kW: 5-8 m/min
  • 6 mm hliník s laserom vlákna 6 kW: 2-4 m/min
  • 1 0 mm hliník s laserom vlákna 6KW: 0. 8-1. 5 m/min

Hrúbka hliníka laseraSchopnosť sa zvyšuje s vyššími výkonovými lasermi. Laser z vlákna s rozlohou 12 kW môže rezať hliník až do 40 mm alebo viac.

Posledné správy o spracovaní laserov zdôrazňujú, že optimalizácia rýchlosti rezania nie je len o priepustnosti; Je to rozhodujúce pre kvalitu okrajov. Nadmerne pomalé rýchlosti môžu zvýšiť HAZ a Dross, zatiaľ čo príliš rýchle rýchlosti môžu viesť k neúplným rezom alebo slabému povrchu okrajov.

Požiadavky na energiu

Potrebná laserová sila závisí od hrúbky hliníka a požadovanej rýchlosti rezania.

Koľko wattov lasera je potrebných na rezanie hliníka?

  • Tenký hliník (<1mm):Môže sa potenciálne rezať lasermi s nižšími výkonovými vláknami (napr. 500W - 1 kW), ale vyšší výkon umožňuje rýchlejšie rýchlosti.
  • Stredná hrúbka (1-6 mm):Na efektívne rezanie zvyčajne vyžaduje 1 kW až 6 kW vláknové lasery. Prelaserové rezanie 6061 hliníkaz 3 mm, A 2-3 KW vláknitý laser je bežný.
  • Thick aluminum (>6 mm):Výhody z vyššej energie, ako napríklad 6 kW, 8 kW, 12 kW alebo dokonca 20 kW+ vláknové lasery, aby sa dosiahli primerané rýchlosti a zníženie kvality.

Vplyv odraznosti a vodivosti:Kvôli vlastnostiam hliníka je často potrebná viac počiatočnej energie v porovnaní s oceľou rovnakej hrúbky, aby sa energia do materiálu efektívne spojila.

Laserový výkon CO2:Ak sa pokúšajte rezať hliník laserom CO2, vo všeobecnosti sa vyžaduje výrazne vyššia sila ako vláknitý laser pre rovnakú hrúbku a dokonca aj vtedy môžu byť výsledky pre hrubšie rezy suboptimálne.Rezanie hliníka laserom CO2Pre modernú výrobu sa často ukazuje ako neekonomické.

Poznatie odborníka v odbore:„Videli sme významný tlak na lasery s vyšším výkonovým vláknami (12 kW a viac) na rezanie hrubšieho hliníka. To nielen zvyšuje rýchlosť, ale tiež zlepšuje stabilitu procesu, poskytuje konzistentnejšiu kvalitu okrajov a znižuje dross na náročných zliatinách.“

Nájdenie optimálnych parametrov často zahŕňa iteračný proces testovacích rezov a úprav. Mnoho moderných strihových strojov s laserom sa dodáva so vstavanými databázami pre bežné materiály, ako je hliník, čo poskytuje počiatočné parametre, ktoré potom môžu byť doladené.

Sprievodca laserovým rezaním hliníka

how to laser cut aluminum


Úspešnelaserový rezný hliníkzahŕňa systematický prístup od návrhu po následné spracovanie. Po týchto krokoch môže pomôcť zabezpečiť kvalitné výsledky a efektívnu výrobu.

Dizajn a predbežné spracovanie

  1. Dizajn CAD:
    • Vytvorte svoj dizajn pomocou softvéru CAD).
    • Zaistite čistú geometriu (žiadne otvorené obrysy, prekrývajúce sa čiary alebo duplicitné entity).
    • Zvážte hrúbku materiálu a minimálnu veľkosť prvkov. Malé, zložité detaily môžu byť náročné na veľmi silnom hliníku.
    • Účet pre šírku KERF (šírka materiálu odstráneného laserom). To je rozhodujúce pre rozmerovú presnosť, najmä pre vzájomne prepojené časti. Typické šírky Kerf pre hliník sú {{0}}. 1 mm až 0,5 mm, v závislosti od hrúbky a parametrov.
    • Optimalizujte Cut Cesty pre účinnosť a minimalizujte skreslenie tepla (napr. Prerezajte vnútorné prvky pred vonkajšími profilmi).
  2. Hniezdenie (pre viac častí):
    • Na hliníkový list efektívne usporiadajte viac častí, aby ste maximalizovali využitie materiálu a znížili odpad. Na to sa často používa hniezdny softvér.
  3. Formát súboru:Exportujte dizajn vo formáte kompatibilnom so softvérom CAM CAM (počítačom podporovaný výroba) (napr. DXF, DWG, AI).

Pomôžte pri výbere a kontrole plynu

Výber a kontrola asistenčného plynu sú prehliníkové laserové rezanie.

Dusík (N2):

  • Najbežnejšie a uprednostňované pre hliník.
  • Vytvára čistý, lesklý rezný okraj bez oxidu, ktorý je ideálny pre časti, ktoré budú zvárané alebo vyžadujú vysokokvalitný povrch bez sekundárneho spracovania.
  • Vyžaduje vyšší tlak (zvyčajne 10-20 bar alebo 145-290 psi) na efektívne vysunutie roztaveného materiálu.
  • Nereaktívne, bránenie oxidácii.

Kyslík (O2):

  • It can be used for cutting thicker aluminum sections (>6-8 mm), pretože vytvára exotermickú reakciu, pridáva energiu do rezu a potenciálne zvyšujúcu rýchlosť.
  • Výsledkom je oxidovaný strih(tmavá, matná povrchová úprava), ktorá môže vyžadovať čistenie, ak je potrebné následné zváranie alebo povlaky.
  • Používa sa pri nižších tlakoch v porovnaní s dusíkom (zvyčajne 2-10 bar alebo 30-145 psi).
  • Laserový rezajúci hliník s kyslíkomje menej bežná, keď je kvalita okrajov prvoradá.

Vzduch:

  • Zmes primárne dusíka a kyslíka. Pre niektoré aplikácie to môže byť nákladovo efektívna možnosť.
  • Bude mať za následok určitú úroveň oxidácie na strihanej hrane, aj keď zvyčajne menej závažná ako čistý kyslík.
  • Kvalita a konzistencia sa môžu líšiť v závislosti od kvality ovzdušia (vlhkosť, obsah oleja).

Tlak plynu a kontrola dýzy:

  • Tlak musí byť starostlivo kontrolovaný a optimalizovaný pre hrúbku materiálu a typ strihu.
  • Priemer dýzy a odstupová vzdialenosť (vzdialenosť od špičky dýzy k povrchu materiálu) sú rozhodujúce pre správnu dynamiku plynu a kvalitu rezu.

Príprava materiálu

Čistenie:Uistite sa, že hliníkový list je čistý a bez nadmerného oleja, tuku, nečistôt alebo silnej oxidácie. Zatiaľ čo moderné vysoko výkonné lasery môžu často prerezať tenké vrstvy prírodných oxidov, kontaminanty môžu ovplyvniť kvalitu a konzistenciu rezu.

Ochranný film:Niektoré hliníkové listy sa dodávajú s ochranným filmom PVC alebo PE.

  • Ak rezanie s filmom zapnuté, uistite sa, že je laserom bezpečne a podľa toho upravte parametre (môže ovplyvniť dross a kvalitu okrajov). Vláknové lasery sú vo všeobecnosti lepšie pri prerezaní tenkých filmov.
  • Odstránenie filmu pred rezaním sa často uprednostňuje pre najlepšiu kvalitu okrajov, hoci počas manipulácie vystavuje povrch potenciálnym škrabancom.

Rovinnosť:Uistite sa, že materiál je plochý na reznom lôžku. Zvravené alebo uklonené plachty môžu viesť k nekonzistentnému zameraniu a kvalite prerezania.

Charakteristiky bežných hliníkových zliatin na rezanie laserom

Zliatina Spoločné známky Kľúčové charakteristiky pre rezanie laserom Typické aplikácie častí laserového rezania
1xxx 1100 Čistý hliník (~ 99%). Vynikajúci odpor korózie, vysoká tepelná a elektrická vodivosť. Mäkké, relatívne ľahko rezané, ale náchylné na dross. Chemické vybavenie, reflektory a vybavenie na manipuláciu s potravinami.
3xxx 3003 Dobrá spracovateľnosť a odolnosť proti korózii, mierna sila. Dobre štiepi. Všeobecné kovové práce, výmenníky tepla a riad.
5xxx 5052, 5754 Vynikajúca odolnosť proti korózii (najmä v morských prostrediach), dobrá zvárateľnosť a formovateľnosť. Dobrý výkon rezania laserom. Morské komponenty, telá vozidiel, značky, kryty.
6xxx 6061, 6063 Dobrá sila, dobrá odolnosť proti korózii, dobrá zvárateľnosť a machinabilita. Veľmi bežné prelaserové rezanie 6061 hliníka. Vynikajúca kvalita rezu je dosiahnuteľná. Konštrukčné komponenty, automobilové časti, architektonické časti a podvozok elektroniky.
7xxx 7075 Veľmi vysoká pevnosť (porovnateľná s niektorými oceľami), dobrý odpor únavy. Náročnejšie pre laserový rez v dôsledku vyššieho stresu; môže vyžadovať starostlivé riadenie parametrov, aby sa predišlo praskaniu. Nižší odpor korózie ako 5xxx alebo 6xxx. Letecké komponenty, štrukturálne časti s vysokým stresom a vojenské aplikácie.

POZNÁMKA: „Najlepší“ známka závisí od požiadaviek aplikácie na pevnosť, odpor korózie, nadobudnuteľnosť a náklady.

Nastavenie stroja a optimalizácia parametrov

  1. Materiál zaťaženia:Hliníkový list bezpečne umiestnite na lôžko strihacieho stroja laserového strihu.
  2. Vyberte/načítať program:Načítajte súbor vačky pre časť.
  3. Vstup parametrov:
    • Laserová sila (wattage):Nastavte podľa hrúbky materiálu a typu.
    • Rýchlosť rezania (mm/min alebo palec/min):Prispôsobte hrúbku a výkon.
    • Pomôžte plynným typom a tlakom (bar alebo PSI).
    • Ohnisková poloha (mm alebo palec).
    • Priemer dýzy a vzdialenosť odstupu.
    • Frekvencia a pracovný cyklus (pre pulzné rezanie).
    • Mnoho strojov má knižnice počiatočných parametrov pre rôzne hliníkové stupne a hrúbky.
  4. Testovacie rezy:Vykonajte testovacie rezy na šrote rovnakého materiálu, najmä ak ide o novú zliatinu, hrúbku alebo zložitý dizajn. Vyhodnoťte kvalitu okrajov, sucho, buriny a rozmerovú presnosť. Podľa potreby upravte parametre.

laser cut aluminum sheet


Proces rezania laserom

  1. Homing a zarovnanie stroja:Uistite sa, že je stroj správne kalibrovaný.
  2. Vykonanie:Začnite program rezania. Laserová hlava sa bude pohybovať po naprogramovanej ceste.
  3. Piercing:Laser najskôr prepichne materiál, aby vytvoril východiskový bod pre rez. Toto je kritický krok, najmä pre hrubý hliník.
  4. Rezanie:Laserový lúč, ktorý pomáha plynovým prúdom, topí a vyhodí materiál pozdĺž obrysu.
  5. Monitorovanie (ak je to možné/potrebné):Niektoré pokročilé systémy majú monitorovacie schopnosti na zisťovanie problémov počas rezania. Prevádzkovatelia by mali pravidelne kontrolovať aj kvalitu zníženia.

Po spracovaní

V závislosti od požiadaviek na kvalitu Cut a požiadaviek na aplikáciu môžu kroky po spracovaní zahŕňať:

  • Odstránenie deburingu/sucha:Manuálne alebo mechanicky odstraňovanie akýchkoľvek húb alebo strúhania z rezaných okrajov. Nástroje sa môžu pohybovať od jednoduchých ručných súborov po automatizované deburingové stroje.
  • Čistenie:Odstránenie akéhokoľvek zvyškového filmu lepidla, rozstrekaných alebo kontaminantov.
  • Povrchová úprava:Ak je to potrebné, je možné aplikovať procesy ako brúsenie, leštenie, eloxovanie, prášok alebo maľba. Anodizácia je bežným povrchom prehliníkové panely laseromna zlepšenie odolnosti proti korózii a poskytnutie farby.
  • Kontrola:Overte rozmerovú presnosť a celkovú kvalitu.

Úvahy o bezpečnosti (počas celého procesu)

  • Laserová bezpečnosť:Laserové strihové stroje sú zvyčajne kryty triedy 1 (čo znamená bezpečné počas normálnej prevádzky). Prevádzkovatelia však musia byť vyškolení na bezpečnostné postupy. Nikdy neobídajte bezpečnostné blokovanie.
  • Ochrana očí:Ak existuje riziko vystavenia priamym alebo odrazeným laserovým lúčom (napr. Počas údržby alebo ak sú ohrozené blokovanie). Pre vláknové lasery to znamená ochranu vlnovej dĺžky ~ 1 um.
  • Extrakcia dymu:Hliník rezania laserom vytvára výpary a častice, ktoré sa musia účinne extrahovať a filtrovať, aby sa chránilo zdravie operátorov a životné prostredie.
  • Manipulácia s materiálom:Pri manipulácii s hliníkovými plachtami noste rukavice a nakrájajte časti, aby ste chránili pred ostrými okrajmi a kontamináciou povrchu.
  • Požiarna bezpečnosť:Zatiaľ čo samotný hliník nie je veľmi horľavý vo forme plechu, niektoré povlaky alebo kontaminanty by mohli predstavovať riziko. Uistite sa, že je k dispozícii vhodné vybavenie na potlačenie požiaru.
  • Vysokotlakové plyny:Zvládajte plynové valce a vysokotlakové vedenia s opatrnosťou.
  • Usilovne nasledovať tieto kroky a venovať veľkú pozornosť optimalizácii parametrov, vysokokvalitnéhliníkČasti sa môžu vyrábať spoľahlivo a efektívne.

Laser Fiber Cutting System

Záver

ZvládnutiehliníkOtvára obrovské možnosti na vytváranie zložitých, odolných komponentov. Zatiaľ čo hliníkové vlastnosti predstavujú prekážky, sú prekonané vedomosťami a modernými vláknovými lasermi.

Kľúčom je starostlivá kontrola procesu. Zahŕňa to pochopenie interakcií s laserovými materiálmi. Znamená to tiež optimalizáciu parametrov pre zliatiny akolaserové rezanie 6061 hliníka.

Úspech spočíva v systematickom prístupe. Od dizajnu po pomoc pri výbere plynu (zvyčajne dusíka) a nastavení doladenia môžu výrobcovia dobyť dross a skreslenie. Náš sprievodca s bezpečnostným povedomím pomáha kvalitné výstupy.

Cesta k dokonalostihliníkové laserové rezanieMôže zahŕňať pokusy. Ale časti odmeny a presnosť a efektívna výroba položiek akohliníkové panely laserom-sú významné. Ako sa vyvíja technológia, bude to aj ľahké spracovanie tohto kovu.

Ste pripravení pozdvihnúť vaše projekty na rezanie hliníka? PresnosťhliníkSlužby alebo odborné konzultácie,Kontaktujte nás ešte dnes. Poďme diskutovať o vašich požiadavkách a oživiť svoje návrhy!

Často

Otázka: Aká hrúbka hliníka môže byť laserový rez?

A: Hrúbka hliníka rezania laserom závisí od laserovej energie. Vysoké vláknité lasery (6KW -20 kw+) môžu rezať 30-40 mm (1. {2-1. 5 palcov) alebo viac. Lower Power Systems (1-3 kw) spravujte až 6-10 mm efektívne.

Otázka: Aký silný je laser potrebný na rezanie hliníka?

A: Power varies with thickness. For thin sheets (1-2mm), 1-2 kW fiber lasers work. Medium (3-6mm) needs 2-6 kW. Thicker aluminum (>6 mm) ťaží zo 6 kW do 12 kW+ vláknových laserov na efektívne rezanie hliníka lasermi.

Otázka: Môže laserový hliník 100 W CO2?

Odpoveď: Nie, laser 100 W CO2 je vo všeobecnosti príliš slabý na rezanie hliníka, dokonca aj tenké fólie. Hliníková odrazivosť a tepelná vodivosť si vyžadujú oveľa vyššiu silu. Preferované sú vláknité lasery. Môže diódový laser rezaný hliník? Lasery s nízkym výkonom diódy tiež významne bojujú.

Otázka: Aký stupeň hliníka sa používa na rezanie laserom?

Odpoveď: Bežné stupne pre hliníkové časti laserového rezania zahŕňajú 6061 (silné, dobré všestranné), 5052 (Formovateľný, odolný voči korózii), 3003 (všeobecný účel) a 1100 (čistý, vodivý). Najlepšia známka závisí od aplikácie.

Otázka: Aký plyn sa používa na laserový rezný hliník?

A: Dusík (N2) je najbežnejším asistenčným plynom pri rezaní hliníka. Vytvára čistú hranu bez oxidu. Kyslík sa môže použiť pre hrubé rezy, ale oxiduje okraj. Vzduch je lacnejšia, ale menej čistá možnosť.

 

 

Tiež sa vám môže páčiť

Zaslať požiadavku