Možda ste se uhvatili da se pitate: Šta je laserski rezač? Tu smo da Vam u ovom vodiču damo osnovno znanje o laserskom sečenju.
Kao što ime govori, laserski sekači stvaraju šare i dizajne sečenjem u materijale. Snažan laserski zrak je izvor koji topi, sagoreva ili isparava materijal.
U suštini, lasersko sečenje je proces proizvodnje koji koristi tanak, fokusiran, laserski snop za sečenje i urezivanje materijala u prilagođene dizajne, obrasce i oblike kako je odredio dizajner. Ovaj proces proizvodnje idealan je za sečenje svih vrsta metala. Takođe je sposoban da proizvodi složene delove bez potrebe za posebno dizajniranim alatom.
Gde se sve koristi lasersko sečenje?
Danas je lasersko sečenje pronašlo dom u industrijama kao što su elektronika, medicina, vazduhoplovstvo, automobilska industrija i poluprovodnici. Jedna od najčešćih primena je za sečenje metala – bilo da se radi o čeliku, prohromu, aluminijumu, mesingu, bakru ili titaniumu – jer laser daje čiste rezove i glatke završne površine bez velike završne obrade.
Kako funkcioniše lasersko sečenje
Snop laserskog rezača obično ima prečnik između 0,1 i 0,6 mm i snagu od 1 do 3 kW. Ovu snagu treba prilagoditi u zavisnosti od materijala koji se seče i njegove debljine. Za sečenje reflektujućih materijala kao što je aluminijum, na primer, trebati laserske snage od 6 kW koji mi imamo.
Lasersko sečenje nije idealno za metale kao što su aluminijum i legure bakra jer imaju odlične karakteristike provodljivosti toplote i refleksije svetlosti, što znači da su im potrebni snažni laseri.
Ispod su neke osnovne komponente laserskog rezača:
- Laserski rezonator: Laserski zrak izlazi iz laserskog rezonatora, nepropusne staklene cevi sa dva ogledala koja su okrenuta jedno prema drugom. Cev je napunjena C02 i drugim gasovima kao što su vodonik, azot i helijum. Mešavina ovih gasova se aktivira diodama ili električnim pražnjenjem koje emituje energiju u obliku svetlosti.
- Glava za sečenje: Svetlost se odbija u različitim pravcima uz pomoć nekoliko ogledala koji su strateški pozicionirani kako bi se osiguralo da stigne do laserske glave za sečenje. Kada snop stigne do glave za sečenje, prolazi kroz zakrivljeno sočivo i uvećava se i fokusira na jednu tačku. Unutar ove glave za sečenje laser se pretvara u tanak, koncentrisan snop, koji može da seče ili pravi rastera. Fokusirani laserski zrak prolazi kroz mlaznicu pre nego što udari u ploču, a komprimovani gas poput azota ili kiseonika takođe teče kroz ovu mlaznicu. Ako sečete aluminijum ili nerđajući čelik, na primer, laserski zrak će istopiti materijal pre nego što azot pod visokim pritiskom izduva rastopljeni metal iz ureza. Obično je glava za sečenje pričvršćena za mehanički sistem koji se pokreće lancem ili kaišem, što joj omogućava da pravi precizne pokrete unutar ograničenog područja. Fokalna tačka sočiva treba da bude na površini materijala koji se seče da bi laser napravio stvarni rez.
- Udaljenost mlaznice: U svakom trenutku se održava tačna udaljenost između ploče i mlaznice. Ovaj prostor je ključan jer određuje fokusnu tačku. Obično će na kvalitet reza uticati promena fokusne tačke. Nekoliko drugih varijabli može uticati na kvalitet rezanja, a one uključuju intenzitet i brzinu zraka.
Tri glavne varijante laserskog sečenja
Plamen/reaktivna kolona: Pomoćni gas je kiseonik, koji se uduvava u udubljenje pod visokim pritiskom (do šest bara). Zagrejani materijal (u ovom slučaju metal) reaguje sa kiseonikom i počinje da gori i oksidira. Ova reakcija izbacuje više energije i pomaže laserskom zraku.
Fusion sečenje/topi i duva: Inertni gas (obično azot) izduvava rastopljeni materijal iz ureza, značajno smanjujući potrebnu snagu. Materijal se prvo zagreva dok ne dostigne tačku topljenja, a zatim ga gas izduva.
Sečenje na daljinu: Laserski zrak visokog intenziteta delimično isparava (ablira) materijal, omogućavajući sečenje tankih listova bez potrebe za pomoćnim gasom.
Sečenje protiv graviranja protiv obeležavanja
Generalno, mašina za lasersko sečenje takođe treba da bude u stanju da gravira i obeležava. U stvari, jedina razlika između sečenja, graviranja i obeležavanja je koliko duboko laser ide i kako menja ukupan izgled materijala. Kod laserskog sečenja, toplota lasera će preseći materijal do kraja. Ali to nije slučaj sa laserskim obeležavanjem i laserskim graviranjem.
Lasersko obeležavanje obezbojava površinu materijala koji se laserski obrađuje, dok lasersko graviranje i graviranje uklanjaju deo materijala. Glavna razlika između graviranja i graviranja je dubina do koje laser prodire.
Evo razlike između obeležavanja i graviranja:
Lasersko obeležavanje: Kod laserskog obeležavanja, laser ne prolazi do kraja kroz materijal, već samo menja svojstva ili izgled materijala. Laser stvara tragove visokog kontrasta jer toplota lasera redistribuira ugljenik u dotičnom materijalu.
Lasersko graviranje: Kod laserskog graviranja, snop fizički uklanja površinu materijala da bi ostavio šupljinu koja otkriva vaš dizajn. Laser zagreva materijal na veoma visoke temperature, što dovodi do njegovog isparavanja i stvaranja šupljine.
Sečenje metala uz pomoć fiber lasera
Ovde se sečenje vrši pomoću fiberglasa. Laseri se pojačavaju preko posebnih vlakana. Vlaknasti laseri pripadaju porodici koja se naziva „laseri u čvrstom stanju“. U poređenju sa gasnim laserom, laseri sa vlaknima nemaju pokretne delove, dva do tri puta su energetski efikasniji i sposobni su da seku reflektujući materijal bez straha od povratnih refleksija. Ovi laseri mogu da rade sa metalnim materijalima.
Dizajniranje crteža za lasersko sečenje
Nekoliko softverskih paketa može podržati drajvere laserskog rezača:
2D dizajn
AutoCAD
Inkscape
Adobe Illustrator
CorelDRAV
3D dizajn
Autodesk Inventor
SolidWorks
Autodesk Fusion 360
Primene laserskog rezača
Laserski rezači su postali zgodni alati za izradu prototipa i proizvodnju. Koriste se:
- u brzoj izradi prototipa, jer omogućavaju dizajnerima da brzo i jeftino ponavljaju svoje dizajne pre nego što proizvedu u velikom obimu.
- u mašinskim radionicama kao i u industrijskoj proizvodnji za sečenje velikih komada materijala.
- u hardverskim kompanijama za stvaranje prototipova.
- u obrazovanju za izradu prototipa/male projekte.
- od umetnika i kreatora koji žele da ožive svoje digitalne dizajne.
- kapije i ograde za dvorišta
- reklame za kafiće i lokale
