Charakteristika a výhody tří typů laserových řezacích strojů
V posledních letech se laserová technologie rychle rozvinula a stala se hlavní technologií řezání. V průmyslové výrobě představuje řezání laserem více než 70 % laserového zpracování a je nejdůležitější aplikační technologií v průmyslu zpracování laserem. Se zlepšováním požadavků na přesnost zpracování a celosvětovým růstem cen surovin se středem pozornosti stala nízká spotřeba, vysoká účinnost a vysoce přesná laserová zařízení.
Podle různých laserových generátorů lze současné laserové řezací stroje na trhu zhruba rozdělit do tří typů: CO2 laserové řezací stroje, YAG (pevné) laserové řezací stroje a vláknové laserové řezací stroje.
První typ: CO2 laserový řezací stroj CO2 laserový řezací stroj může stabilně řezat uhlíkovou ocel do 20 mm, nerezovou ocel do 10 mm a hliníkovou slitinu do 8 mm. Vlnová délka CO2 laseru je 10,6 um, který je snadno absorbován nekovy. Může řezat dřevo, akryl, PP, plexisklo a další nekovové materiály s vysokou kvalitou, ale míra fotoelektrické konverze CO2 laseru je pouze asi 10%. Řezací stroj CO2 laser je vybaven tryskou pro vhánění kyslíku, stlačeného vzduchu nebo inertního plynu N2 na výstupu paprsku pro zlepšení řezné rychlosti a hladkého řezání. Aby se zlepšila stabilita a životnost napájecího zdroje, musí plynové CO2 lasery vyřešit problém stability výboje vysokovýkonných laserů. Podle mezinárodních bezpečnostních norem je nebezpečí laseru rozděleno do čtyř úrovní a nebezpečí CO2 laseru je nejmenší.
Hlavní výhody: velký výkon, obecně mezi 2000W-4000W, schopný řezat nerezovou ocel, uhlíkovou ocel a další konvenční materiály v plné velikosti do 25 mm, stejně jako hliníkovou desku do 4 mm a akrylovou desku, desku z dřevěného materiálu a desku z PVC uvnitř 60 mm. Rychlost řezání je velmi vysoká. Navíc, protože výstup CO2 laseru je kontinuální laser, má nejhladší a nejlepší řezný efekt ze tří laserových řezacích strojů.
Hlavní postavení na trhu: řezání a zpracování 6-25 mm středních a silných plechů, hlavně pro velké a střední podniky a některé podniky pro řezání a zpracování laserem čistě pro externí zpracování. Později, pod obrovským dopadem vláknového laserového řezacího stroje, byl trh ve stavu zjevného smrštění.
Třída II: Laserový řezací stroj YAG (solid state) Laserový řezací stroj YAG v pevné fázi má vlastnosti nízké ceny a dobré stability, ale jeho energetická účinnost je obecná a výstupní výkon většiny produktů je nižší než 600 W. Vzhledem k malé výstupní energii se používá především pro vrtání a bodové svařování tenkých plechů. Jeho zelený laserový paprsek lze aplikovat v případě pulzní nebo spojité vlny. Krátká vlnová délka, dobrá koncentrace světla. Je vhodný pro přesné obrábění, zejména obrábění otvorů pulzně. Může být také použit pro řezání, svařování a fotolitografii. Laserová vlnová délka pevného laserového řezacího stroje YAG není snadno absorbována nekovy, takže nemůže řezat nekovové materiály. Problém, který musí YAG pevný laserový řezací stroj vyřešit, je zlepšit stabilitu a životnost napájecího zdroje, tedy vyvinout velkokapacitní optickou pumpu s dlouhou životností. Zdroj excitačního světla, jako je polovodičové světelné čerpadlo, může výrazně zlepšit energetickou účinnost.
Hlavní výhody: může řezat většinu neželezných kovových materiálů, které nelze řezat jinými laserovými řezacími stroji, jako je hliníkový plech a měděný plech. Pořizovací cena stroje je levná, provozní náklady nízké a údržba jednoduchá. Většinu klíčových technologií zvládly domácí podniky. Cena a náklady na údržbu příslušenství jsou nízké, obsluha a údržba stroje jednoduchá a požadavky na kvalitu pracovníků nejsou vysoké.
Hlavní postavení na trhu: řezání méně než 8 mm se používá hlavně pro vlastní potřebu malých a středních podniků a většina výroby plechů. Uživatelé v odvětvích, jako je výroba domácích spotřebičů, výroba kuchyňského nádobí, dekorace, reklama a další průmyslová odvětví, která nemají speciální požadavky na zpracování, postupně nahradí tradiční zpracovatelská zařízení, jako je řezání drátem, CNC děrování, řezání vodou, nízkoenergetická plazma a tak dále.
Třetí typ: laserový řezací stroj s optickými vlákny. Protože jej lze přenášet optickým vláknem, jeho flexibilita byla bezprecedentně vylepšena, jeho poruchových bodů je málo, jeho údržba je pohodlná a jeho rychlost je extrémně rychlá, takže laserový řezací stroj s optickým vláknem má velké výhody při řezání tenkých desek do 4 mm. . Výhody, ale vlivem vlnové délky pevného laseru je špatná kvalita při řezání tlustých plechů. Vlnová délka laserového řezacího stroje s optickými vlákny je 1,06 um, což není snadné absorbovat nekovy, takže nemůže řezat nekovové materiály. Míra fotoelektrické konverze vláknového laseru je až 25 %. Z hlediska spotřeby energie a podpůrného chladicího systému jsou výhody vláknového laseru zcela zřejmé. Podle mezinárodních bezpečnostních norem je úroveň laserového nebezpečí rozdělena do čtyř úrovní. Vláknový laser je nejškodlivější třída, protože jeho vlnová délka je velmi krátká, což je škodlivé pro lidské tělo a oči. Z bezpečnostních důvodů vyžaduje zpracování vláknovým laserem zcela uzavřené prostředí. Jako nová laserová technologie je řezací stroj vláknovým laserem mnohem méně populární než řezací stroj CO2 laserem.
Hlavní výhody: vysoká míra fotoelektrické konverze, nízká spotřeba energie, schopnost řezat plech z nerezové oceli a plech z uhlíkové oceli do 12MM. Jedná se o laserový řezací stroj s nejvyšší rychlostí řezání ze všech tří strojů. řezání
Hlavní postavení na trhu: řezání méně než 12 mm, zejména vysoce přesné zpracování plechů, zaměřené především na vysoké požadavky výrobců na přesnost a efektivitu zpracování. Odhaduje se, že se vznikem více než 4000 W laseru nahradí řezací stroj vláknovým laserem CO2 vysoce výkonný laser a stane se hlavním trhem řezacího stroje.
Laserový řezací stroj je nový typ zařízení na zpracování plechu, který se objevil na konci minulého století a na začátku tohoto století. Po téměř 20 letech neustálých technologických inovací a technologického rozvoje doma i v zahraničí jsou technologie laserového řezání a zařízení pro laserové řezání známé a akceptované většinou podniků na zpracování plechu a jsou známé vysokou účinností zpracování, vysokou přesností zpracování a dobrá kvalita řezu. Mnoho výhod, jako je 3D řezání, postupně nahradilo tradiční způsoby zpracování plechů, jako je řezání plazmou, řezání vodou, řezání plamenem, CNC děrování atd.