Laserové rezanie sa ako základná technológia vo výrobnom priemysle široko používa v rôznych oblastiach-od ťažkého priemyslu po presnú elektroniku a od hromadnej výroby po zákazkovú výrobu-vďaka svojej vysokej presnosti, vysokej rýchlosti a flexibilným možnostiam spracovania. Keďže ide o všestrannú techniku obrábania, jej aplikácie a procesné riešenia úzko súvisia s typom materiálu, požadovanou presnosťou a rozsahom výroby. Nasledujúce časti rozvádzajú tieto aspekty.
1. Aplikácie laserového rezacieho obrábania
Laserové rezanie využíva-vysokoenergetický laserový lúč na roztavenie, spálenie alebo odparenie materiálu pozdĺž vopred určenej dráhy. Je široko používaný v:
a) Spracovanie kovov
Rezanie plechov (oceľ, hliník, nehrdzavejúca oceľ, titán) pre automobilový, letecký a stavebný priemysel a výroba presných dielov, ako sú konzoly, panely, rámy a výmenníky tepla.
b) Nekovové-materiály
Spracovanie plastov, akrylátov, polykarbonátov a kompozitov, ako aj dreva, papiera, kože a textílií pre dizajn, balenie a dekoratívne aplikácie.
c) Elektronika a polovodiče
Laserové vŕtanie pre presné mikro-otvory a rezanie dosiek plošných spojov, tenkých vrstiev a zložitých vzorov pre senzory alebo zariadenia MEMS.
d) Automobilový a letecký priemysel
Rezanie zložitých geometrií panelov karosérie, interiérových komponentov a lopatiek turbíny, čo pomáha znižovať štrukturálnu hmotnosť bez toho, aby došlo k mechanickému namáhaniu.
2. Riešenia procesu rezania laserom
Rezanie laserom nie je len operácia „namierte-a{1}}vystrelte; proces je upravený na základe materiálu, hrúbky a požadovanej kvality hrán. Kľúčové procesné riešenia zahŕňajú:
a) Typy laserov na rezanie
CO₂ lasery
Ideálne pre ne-kovové materiály (drevo, akryl, plasty), s miernymi rýchlosťami rezania kovov. Typické aplikácie: značenie, rezanie textílií, plastov.
Vláknové lasery
Vysoko účinný na rezanie kovov (oceľ, hliník, meď, titán). Ponúkajú vyššiu rýchlosť a presnosť v porovnaní s CO₂ lasermi pre tenké až stredne hrubé plechy-. Použitie: automobilové panely, elektronika.
Lasery Nd:YAG/Nd:YVO₄
Impulzné lasery používané na mikroobrábanie a gravírovanie, vhodné pre malé alebo zložité diely, ako sú šperky, elektronické súčiastky alebo mikro -otvory.
b) Metódy rezania
Fúzne rezanie
Laser roztaví materiál a prúd plynu roztavený materiál odfúkne. Bežne používané pri spracovaní kovov.
Rezanie odparovaním
Materiál sa odparuje bez roztaveného prúdu, používa sa na presné rezanie jemných materiálov.
Škriabanie alebo ablácia
Odstraňuje povrchový materiál bez úplného preniknutia, vhodný pre krehké alebo viac{0}}vrstvové materiály.
Piercing / vŕtanie
Impulzné lasery vytvárajú presné otvory vrátane mikro-dier.
c) Parametre procesu
Výkon lasera: Pre hrubšie materiály je potrebný vyšší výkon.
Rýchlosť rezania: Vyvážený medzi kvalitou hrany a efektívnosťou výroby.
Asistencia plynu: Kyslík, dusík alebo vzduch na zlepšenie rezania alebo zabránenie oxidácii.
Poloha zaostrenia: Správne zaostrenie zaisťuje čisté rezy s minimálnou troskou.
Kvalita lúča: Ovplyvňuje presnosť a šírku zárezu.
d) Integrácia do sériovej výroby
CNC-riadené laserové rezacie linky umožňujú:
Automatizovaná manipulácia s materiálom
Hniezdové rezy na minimalizáciu odpadu
Dávkové rezanie zložitých geometrií bez výmeny nástrojov
Integrácia s ohýbaním, zváraním alebo aditívnou výrobou pre kompletnú výrobu dielov
Inteligentné laserové rezacie bunky v modernej výrobe dokážu automaticky odporučiť parametre procesu na základe profilu plechu, hrúbky a typu materiálu. Používajú systémy videnia na monitorovanie kvality rezu v reálnom čase a poskytujú spätnú väzbu. V kombinácii s ohýbaním a zváraním do flexibilných výrobných liniek dosahujú plne automatizované pracovné postupy od plochého plechu až po hotový výrobok. Tieto riešenia sú vhodné pre dávkovú výrobu rôznych materiálov a používajú sa v rôznych odvetviach vrátane priemyselnej výroby, medicínskych zariadení, automobilového priemyslu, elektroniky a umenia.