Qual è la differenza tra le tecnologie di taglio laser?

Taglio laserè l'uso di un raggio laser focalizzato ad alta densità di potenza per irradiare il pezzo in lavorazione, in modo che il materiale irradiato si sciolga rapidamente, vaporizzi, ablati o raggiunga il punto di accensione, e allo stesso tempo con il raggio coassiale soffia il flusso d'aria ad alta velocità dal materiale fuso, in modo da ottenere il taglio del pezzo. Il taglio laser è uno dei metodi di taglio termico.

Il taglio laser può essere suddiviso in quattro categorie: taglio a vaporizzazione laser, taglio a fusione laser, taglio a ossigeno laser e incisione laser e frattura controllata.

1. Taglio a vaporizzazione laser

Utilizzando un raggio laser ad alta densità di energia per riscaldare il pezzo, la temperatura aumenta rapidamente, raggiungendo in brevissimo tempo il punto di ebollizione del materiale e il materiale inizia a vaporizzare e formare vapore. La velocità di questi vapori è molto elevata e, allo stesso tempo, il vapore viene emesso, si forma una tacca nel materiale. Il calore di vaporizzazione del materiale è generalmente elevato, quindi il taglio di vaporizzazione laser richiede una grande potenza e densità di potenza.

Il taglio a vaporizzazione laser è principalmente utilizzato per il taglio di materiali metallici estremamente sottili e materiali non metallici (come carta, stoffa, legno, plastica e gomma, ecc.)

2. Taglio laser per fusione

Durante il taglio a fusione laser, il materiale metallico viene fuso mediante riscaldamento laser, quindi il gas non ossidante (Ar, He, N, ecc.) viene spruzzato attraverso l'ugello coassiale al raggio e il metallo liquido viene scaricato dalla forte pressione del gas per formare l'incisione. Il taglio con fusione laser non richiede che il metallo sia completamente vaporizzato e l'energia richiesta è solo 1/10 di quella del taglio vaporizzato.

Il taglio laser melting viene utilizzato principalmente per il taglio di alcuni materiali non ossidanti o metalli attivi, come l'acciaio inossidabile, il titanio, l'alluminio e le sue leghe.

3. Taglio laser ad ossigeno

Il principio del taglio laser ad ossigeno è simile al taglio ossiacetilenico. Utilizza un laser come fonte di calore di preriscaldamento e un gas attivo come l'ossigeno come gas di taglio. Da un lato, il gas espulso interagisce con il metallo di taglio per subire una reazione di ossidazione e rilasciare una grande quantità di calore di ossidazione; D'altra parte, l'ossido fuso e la massa fusa vengono espulsi dalla zona di reazione, formando una tacca nel metallo. La reazione di ossidazione nel processo di taglio produce molto calore, quindi l'energia richiesta per il taglio laser ad ossigeno è solo la metà del taglio di fusione e la velocità di taglio è molto maggiore rispetto al taglio di vaporizzazione laser e al taglio di fusione.

Il taglio laser dell'ossigeno viene utilizzato principalmente per acciaio al carbonio, acciaio al titanio e acciaio trattato termicamente e altri materiali metallici facilmente ossidabili.

4. Incisione laser e frattura controllata

L'incisione laser è l'uso della scansione laser ad alta densità di energia sulla superficie del materiale fragile in modo che il materiale venga riscaldato per evaporare da una piccola fessura, quindi applicando una certa pressione, il materiale fragile verrà diviso lungo la piccola fessura. I laser utilizzati per l'incisione laser sono generalmente laser Q-switched e laser CO2.

La frattura controllata è l'uso della ripida distribuzione della temperatura generata dalla scanalatura laser per creare uno stress termico locale nel materiale fragile, provocando la rottura del materiale lungo le piccole scanalature.

Quando si utilizza il taglio laser, è necessario comprendere le caratteristiche di ciascun materiale e prestare maggiore attenzione durante l'uso effettivo.

Materiali che possono essere tagliati con il taglio laser:

1. Metalli diversi

Le macchine per il taglio laser possono tagliare tutti i tipi di metalli dall'acciaio dolce e dall'acciaio inossidabile ai metalli non ferrosi. I metalli riflettenti come l'alluminio sono più difficili da tagliare, in questo momento i laser in fibra sono una scelta migliore. Oggi lo spessore di taglio del metallo può arrivare anche a 100 mm, e lo spessore di taglio varia a seconda della potenza del laser.

2. Legno

Tutti i tipi di legno (inclusi il compensato e l'MDF) possono essere tagliati con il laser, ma alcuni tipi di legno oleoso presentano un rischio di ignizione e devono essere utilizzati con particolare attenzione.

3. Carta e cartone

La carta è adatta anche per il taglio laser, vediamo alcuni inviti di nozze complessi e squisiti, che probabilmente saranno realizzati con il taglio laser.

4. Prodotti in plastica

Acrilico, PMMA e Lucite sono tutte materie plastiche trasparenti. Quando si utilizza il taglio laser, si può garantire che il bordo abbia una buona finitura e sembra una crema tagliata con un coltello.

5. Poliformaldeide

La poliformaldeide è una plastica molto utilizzata nel campo dell'ingegneria e può essere utilizzata in ingranaggi, componenti di guida e scorrimento, dispositivi medici, imballaggi alimentari, ecc. La capacità di utilizzare i laser per tagli complessi ha contribuito all'uso più ampio della poliformaldeide in molti campi.

6. Vetro

A causa delle sue proprietà fragili e riflettenti, il taglio laser del vetro può sembrare un compito impossibile. Tuttavia, i laser cutter possono tagliare il vetro.

Può sembrare che un laser possa tagliare quasi tutto, ma non lo è, e la maggior parte dei materiali nell'elenco "non può tagliare" sono varie plastiche.

Materiali che non possono essere tagliati con il taglio laser:

1. Cloruro di polivinile

Il taglio del PVC emetterà fumi acidi e tossici, dannosi per l'operatore della macchina e per la stessa macchina di taglio laser, quindi il taglio del PVC è ancora affidato a metodi meccanici per completarlo.

2. Fibra di policarbonato

Il policarbonato più piccolo di 1 mm può essere provato con un taglio laser ma causerà lo scolorimento del materiale.

Se il materiale è spesso, non è possibile utilizzare il taglio laser, non solo inefficiente, ma il materiale è seriamente sbiadito, ma può anche causare combustione.

3. ABS, polietilene ad alta densità

Solitamente la temperatura del raggio laser è sufficiente per vaporizzare il materiale, ma non supporta materiali come ABS e polietilene ad alta densità. Tendono a sciogliersi anziché vaporizzarsi, lasciando tavoli disordinati e tagli di scarsa qualità.

4. Polistirene e polipropilene espanso

Entrambi prendono fuoco facilmente.

5. Fibra di vetro

La fibra di vetro è una miscela di due materiali: vetro e resina epossidica. Tagliare il vetro da solo è notoriamente difficile e aggiungere una resina che provoca fumo alla miscela sarebbe un incubo.

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