חותך לייזר CNC: מה שאתה צריך לדעת

חותך לייזר CNC
ג'ק שקר מומחה לעיבוד שבבי CNC

מתמחה ב כרסום CNC, מפנה CNC, הדפסת 3D, יציקת אורטאן, ו ייצור פח מתכת שירותים.


מכונת חיתוך CNC בלייזר, המכונה מכונת חריטה CNC בלייזר, בהיותה מכונת CNC בעלת דיוק גבוה, בטוח תמריא עם ההתקדמות בטכנולוגיה. הגדלת כושר הייצור והאוטומציה של הסדנאות נבעו מהופעתה של אוטומציה CNC בלייזר. עיצובו ושיטת הפעולה המיוחדים שלו הופכים אותו לאידיאלי לחיתוך צורות מסובכות וחורים זעירים בדיוק רב.

היסודות של חיתוך לייזר בקרה מספרית ממוחשבת (CNC) יכוסו במאמר זה.

מבוא לחותך לייזר CNC

חותכי לייזר CNC, כמו מכונות CNC אחרות, מודרכים בתהליך החיתוך שלהם על ידי סט הוראות מחשב המכונה G-code. עם זאת, לחתכי לייזר CNC יש עיצוב קצת שונה מזה של מכונות CNC טיפוסיות, וגם טכניקת החיתוך שלהם עובדת קצת אחרת.

חיתוך באמצעות חותך לייזר CNC הוא טכניקה תרמית שאינה זקוקה למגע פיזי. עדשת מיקוד וזרבובית ממוקמות בראש הלייזר של חותך לייזר בשליטה מספרית (CNC). סידור ראש ועדשות זה מכוון קרן לייזר דרך הזרבובית שעל חומר העבודה, וכתוצאה מכך נמסה וחיתוך לצורה הנדרשת. גז דחוס (עובר גם דרך הזרבובית המשחררת את קרן הלייזר) משמש בלייזרי CNC כדי לטגן את עדשת המיקוד ולפרוק את המתכת המאודת מחומר העבודה.

חותך לייזר CNC

בואו נסתכל על זה מזווית אחרת. כאשר קרן לייזר עוצמתית ממוקדת באזור קטן של מתכת, צפיפות החום גדלה באופן דרמטי, מה שגורם למתכת להתחמם מהר מאוד ולהתאדות, לפחות חלקית. לאחר מכן, טכנולוגיית CNC מכוונת את התנועות המתואמות של ראש הלייזר וקרן הלייזר על אזור העבודה כדי ליצור את המאפיינים הייחודיים שצוינו.

סוגי מכונות חיתוך בלייזר CNC

מצבו של מדיום הלייזר היעיל והרכיב של מדיום הלייזר היעיל משמשים בדרך כלל לסיווג סוגים שונים של חותכי לייזר בשליטה מספרית ממוחשבת (CNC). להלן שלושת סוגי הלייזרים הפופולריים ביותר הנמצאים בשימוש כיום:

CNC CO2 חותך לייזר

CO2 חותך לייזר הוא סוג מסוים של לייזר גז המשתמש בפחמן דו חמצני כמדיום הלייזר היעיל. בשל יכולות תפוקת הכוח הגבוהות והיעילות הרבה שלהם, הם הפכו לסוג הפופולרי ביותר של חותכי לייזר.

תפוקת הכוח של CO2 חותכי לייזר עשויים להגיע עד 15 קילוואט, ויעילותם יכולה להגיע עד ל-30 אחוזים, המתייחסים לגבוה מכל סוגי חותכי הלייזר בגז. הם מהווים בחירה מצוינת לחיתוך מאפיינים עדינים וזוויות חדות, במיוחד במתכות מתכות או מתכות בעובי של פחות מ-10 מילימטרים. שיתוף2 חותכי לייזר בעלי כוח חיתוך רב יותר מסוגלים גם לייצר דיוק חיתוך גבוה על מצעי מתכת עבים יותר.

חותך סיבי לייזר CNC

חותכי לייזר סיבים הם סוג חדש יחסית של טכנולוגיית לייזר שבה הקרן מופקת על ידי סדרה של דיודות וממוקדת על ידי שימוש בכבל סיבים אופטיים. בעבודה עם חומרים דקים מ-5 מ"מ, חותכי לייזר סיבים מספקים חיתוך מהיר וחלק יותר מאשר CO2 חותכי לייזר.

בעוד שלייזרי סיבים פונקציונליים עם מגוון רחב של חומרים, יש להקפיד במיוחד על כסף.

ידוע לשמצה שקשה לייצר חלקים מעובדים מכסף מכיוון שהמתכת סופגת חום מהלייזר ומתחילה להתעוות במהלך פעולות החיתוך. לכן, במהלך תהליכי חיתוך בלייזר סיבים, חנויות המכונות הטובות ביותר משתמשות לעתים קרובות בסוגר כגוף קירור כדי לפזר את החום ממצע הכסף.

חותך לייזר קריסטל CNC

קורות עבור חותכי לייזר קריסטל CNC נוצרות מקריסטלים כגון נופך איטריום אלומיניום מסומם בניאודימיום (הידוע גם בשם Nd:YAG) ואיטריום אורתו-ונדאט מסומם בניאודימיום (הידוע גם בשם Nd:YVO).

שלא כמו CO2 חותכי לייזר, המוגבלים למתכות דקות יותר, לחתכי לייזר קריסטל יש עוצמה (או כוח לייזר) יותר ויכולים לחתוך מתכות עבות יותר. חותכים אלה עשויים לשמש על מגוון רחב של חומרים, ממתכות לזכוכית ועד עץ ועד פלסטיק.

חומרים זמינים לחיתוך בלייזר CNC

מכונות לייזר CNC שימושיות לחיתוך, חריטה, סימון, חתיכה ותחריט של מגוון עצום של חומרים מתכת וחומרים שאינם מתכתיים:

  • מַתֶכֶת
    אלומיניום, טיטניום, פליז, נחושת, כסף, מנגן, עופרת, כרום, נירוסטה, פלדת פחמן, כלי מתכת, פלדה קפיצית, וכו.
  • אַל מַתֶכֶת
    אקריליק, פלסטיק, PMMA, פוליאסטר (PES), פוליאתילן (PE), פולי-טטרפלואוראתילן (PTFE/טפלון), עץ, טקסטיל, סיבי פחמן וכו'.

תכנות של רכיבים על חותך לייזר CNC

קבצים בפורמטים דו-ממדיים, כמו DXF או DWG, או פורמטים תלת-ממדיים, כמו STEP או SAT, עשויים להיות מנותחים כדי לספק תובנות לגבי מבנה העיצוב. באמצעות נתונים אלה, נוצרת צורה שטוחה על ידי התאמת גודל החתך כדי לקחת בחשבון את כל קצבאות הכפיפה הנחוצות או גורמים אחרים שעשויים להשפיע על המוצר המוגמר. חבילות תוכנה עשויות לקבוע את תצורת הרכיבים האופטימלית עבור גודל גיליון מסוים.

כמה גדלי גיליון נפוצים כוללים 2 מטר על 1 מטר, 2.5 מטר על 1.25 מטר ו-1.5 מטר על 3.0 מטר. כמו כן, פיסות מפרויקטים שהושלמו הם מקור שימושי. אנו משתמשים בטכניקה הנקראת קינון CNC כדי לעשות זאת. על ידי אוטומציה של קינון של חלקים רבים בתוך גיליון מתכת בודד או על פני מספר גיליונות בגדלים משתנים, תוכנה כמו Radan® עשויה למקסם את הפרודוקטיביות. זה מועיל לסדר אלמנטים דומים על אותו גיליון כדי למקסם את השימוש בחומרים.

בהשוואה לתכנות מכבש אגרוף, CAM לחיתוך לייזר הוא לרוב פשוט יותר. עם זאת, ישנם פרטים רבים למחשבה. תהליך חיתוך הלייזר דורש שלבים רבים, כולל מיקום תג (כדי למנוע מהחלקים להתהפך בקן), חיתוך (כדי לשמור על החיתוך בגודל ובצורה הטובה ביותר), וחיתוך גרוטאות (לפירוק את השאריות לחתיכות זעירות שייפלו דרך הרווחים במיטת חותך הלייזר).

יתרונות וחסרונות של חיתוך בלייזר CNC

יתרונות וחסרונות של חיתוך בלייזר CNC

להלן היתרונות וגם החסרונות של תהליך חיתוך בלייזר CNC.

יתרונות

  1. נדרשת מעט מאוד עבודה לאחר החיתוך בגלל החתך הצר, הדיוק הרב וחספוס החתך המקובל.
  2. הלייזר משפר באופן משמעותי את אווירת העבודה של המפעיל בגלל מידת האוטומציה הגבוהה שלו, היכולת להיות סגורה לחלוטין לעיבוד, היעדר זיהום ופעולה שקטה.
  3. זה זול לעיבוד. עיבוד מתמשך וגדול יוריד בהדרגה את עלות העיבוד לרכיב, אם כי ההשקעה הראשונית בציוד גבוהה יותר.
  4. חוסר המגע של הלייזר אומר שהוא יכול לעבד במהירות וביעילות ללא שום התנגדות. שימוש בתוכנת CAD/CAM לתכנת מכונת CNC אינו רק חוסך זמן ומאמץ אלא גם משפר את הפרודוקטיביות הכוללת.
  5. צפיפות האנרגיה הגבוהה של הלייזר מספיקה כדי להמיס כל מתכת, ולכן הוא עובד טוב במיוחד עם חומרים שמאתגרים לעבוד איתם בגלל השבריריות הגבוהה שלהם, הקשיות הגבוהה וטמפרטורת ההיתוך הגבוהה שלהם.
  6. לעיבוד לייזר יש את היתרונות של צפיפות אנרגיה גבוהה, זמן פעולה מהיר, אזור מוגבל בחום, עיוות תרמי קטן ומתח תרמי נמוך. יתר על כן, הלייזר מתייחס לשיטת עיבוד מגע לא מכני. לכן הוא אינו מפעיל לחץ מכני על המצע ועשוי לשמש לפעולות דיוק גבוה.
  7. כאוסף של מחשבים שניתן לארגן מחדש ולהתאים אישית בקלות, מערכת הלייזר CNC מתאימה היטב לעיבוד אישי, במיוחד עבור רכיבי מתכת מסוימים עם גיאומטריות וצורות מסובכות.

חסרונות

  1. כדי לייצר יריעות עבות יותר (2.0 מ"מ ומעלה), הוא נע לאט יותר מאשר לחיצות אגרוף.
  2. העלויות עבור חנקן או חמצן במדדי מתכת כבדים יותר גבוהות יותר.
  3. מבלי ליצור מגע ממשי, ראש הלייזר אינו יכול לייצר תכונות כגון גומות, נוקאאוטים, רפפות, שקועים או ברזים ביריעת מתכת.
  4. לייזרים אינם יעילים כאשר מנסים לחתוך יריעות מחוררות או רשת.

סיכום

חיתוך CNC בלייזר הוא כלי ייצור נהדר לצרכנים בגלל אפשרויות החיתוך הרב-תכליתיות שלו והדיוק הגבוה מבחינת מידות. אבל העובדה שהטכנולוגיות הללו מקלות על העיבוד בעיבוד שבבי לא מרמזת בשום אופן שחיתוך לייזר CNC הוא פשוט. אם אכפת לך מאיכות המוצר המוגמר שלך, עליך לבחור בחנות מכונות בעלת מוניטין עם היסטוריה של ייצור מוצלח של רכיבים באמצעות חותכי לייזר CNC.

עבוד עם Runsom עבור פרויקטי עיבוד CNC שלך

בהסתמך על יכולות אינטגרציה טכנולוגיות של המערכת שלנו, תוך התמקדות בגבהים טכנולוגיים ובכיוון הפיתוח העתידי, ושיתוף פעולה עם שותפים אמינים, רנסום יכול להציע את תהליך חיתוך הלייזר הטוב ביותר כדי להתאים את הרכיבים המיוצרים. והאיכות והמחיר תמיד תואמים את הדרישות והרצונות של כל לקוח.

למידע נוסף על שלנו שירותי עיבוד שבבי CNC.


מאמרים נוספים שאתה עשוי להתעניין בהם: