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Laserschneidenist eine fortschrittliche Materialbearbeitungstechnologie, bei der ein Hochleistungslaser mit hoher Energiedichte verwendet wird, um Materialien präzise zu schneiden. Diese Technologie ist nicht nur in verschiedenen Bereichen der industriellen Fertigung weit verbreitet, sondern hat auch nach und nach in die praktischen Aktivitäten von Bildung, kleinen Unternehmen und einzelnen Enthusiasten eingedrungen. In diesem Artikel sollen die Funktionsprinzipien, wesentlichen Funktionen, vielfältigen Anwendungsbereiche und vieles mehr erläutert werden.Vorteile des Laserschneidens.

Was ist Laserschneiden?

Das Laserschneiden ist eine hochpräzise, berührungslose Materialbearbeitungstechnologiedas einen Laserstrahl mit hoher Energiedichte als "Schneidwerkzeug" verwendet und den Bewegungspfad des Lasers durch ein Computerprogramm genau steuert, so dass der Laserstrahl auf die Oberfläche oder das Innere des Materials fokussiert wird und hohe Temperaturen erzeugt, um schnell zu schmelzen, zu verdampfen, zu verdampfen oder den Zündpunkt des Materials zu erreichen, und gleichzeitig Hilfsgase (wie Sauerstoff, Stickstoff, Argon usw.) werden verwendet, um das geschmolzene oder verdampfte Material wegzublasen und so den Zweck des Schneidens zu erreichen. Diese Technologie kann eine Vielzahl von Materialien verarbeiten, darunter Metalle (wie Edelstahl, Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen), Nichtmetalle (wie Holz, Kunststoffe, Glas, Keramik) usw., und hat die Vorteile einer hohen Geschwindigkeit, hoher Präzision, guter Kantenqualität, eines hohen Automatisierungsgrades und einer hohen Materialausnutzung.

Wie funktioniert das Laserschneiden?

DasAblauf einer Laserschneidmaschineumfasst in der Regel eine Reihe von geordneten und detaillierten Schritten. Der Prozess sieht folgendermaßen aus:

Prozess	Beschreibung
Vorbereitung der Inbetriebnahme	Schalten Sie zuerst die Stromversorgung ein, überprüfen Sie und stellen Sie sicher, dass alle Teile des Geräts normal sind, einschließlich des Kühlsystems, des Gassystems usw.
Materialaufbereitung und Parametrierung	Legen Sie das zu schneidende Material auf den Schneidtisch, geben Sie auf der Bedienoberfläche die entsprechenden Schnittparameter wie Laserleistung, Geschwindigkeit usw. entsprechend der Materialart und den Schneidanforderungen ein und importieren Sie die Schnittgrafiken.
Fokussierung und Positionierung	Passen Sie die Fokusposition des Laserstrahls an, um sicherzustellen, dass der Laser genau auf das Material fokussieren und den Startpunkt des Schneidens bestimmen kann.
Beginnen Sie mit dem Schneiden	Starten Sie den Laser und die Werkzeugmaschine und schneiden Sie gemäß den voreingestellten Grafiken und Parametern.
Überwachung und Einstellung	Während des Schneidvorgangs muss der Bediener die Schnittsituation genau beobachten und die Schnittparameter bei Bedarf an die tatsächliche Situation anpassen.
Fertigstellung und Stilllegung des Schnitts	Überprüfen Sie nach Abschluss des Schnitts die Produktqualität und schalten Sie das Gerät in der richtigen Reihenfolge ab.
Wartung und Pflege	Reinigen, inspizieren und warten Sie das Gerät regelmäßig, um sicherzustellen, dass das Gerät in gutem Zustand ist. Wartungsergebnisse nach Punkten Einlösung Rede Überraschung Thunfisch beitreten Hot Pot, aber beitreten der Gilde guter Zustand Ruyi Check Post müssen ihn zu viel schimpfen, um so schnell wie möglich zu ersetzen.

Welche verschiedenen Arten von Laserschneidtechniken gibt es?

DasArten des Laserschneidenswerden hauptsächlich nach der Art und Weise des Materialabtrags und den Merkmalen während derSchneidprozess. Im Folgenden sind die wichtigsten Typen aufgeführt:

CO2-Laserschneiden
Beim CO2-Laserschneiden erfolgt die Laseramplifikation über die Entladung von CO2-Gasen. CO2-Laser sind eine der frühesten und beliebtesten Arten von Lasern. Die Gasentladung besteht nicht ausschließlich aus CO2. Es enthält CO2, Stickstoff, Wasserstoff, Xenon und Helium.
Für das C02-Laserschneiden gibt es zwei Möglichkeiten: mit Sauerstoff oder Stickstoff. Sauerstoff wird beim Laserschneiden von dickeren Materialien bevorzugt. Stickstoff wird beim Laserschneiden von dünnen Blechen bevorzugt. Beim C02-Laserschneiden mit Sauerstoff bildet sich eine Oxidschicht auf der Schnittfläche. Um dies zu vermeiden, sind Vorbehandlungsprozesse wie Sandstrahlen am Werkstück erforderlich.

Schneiden von Faserlasern

Beim Faserlaserschneiden werden optische Fasern zur Lichtverstärkung anstelle herkömmlicher Gasentladungen verwendet. Das Licht einer Laserdiode wandert durch die Faser. Der resultierende Balken ist stark genug, um Edelstahl mit einer Dicke von bis zu 1 cm zu schmelzen.
Der Strahl wird in der Regel von einem leistungsstarken Gasflusssystem begleitet. Der Gasstrom drückt das geschmolzene Material weg und ermöglicht so einen sauberen Schnitt. Die Fasern dieser Laser verwenden eine Vielzahl von Elementen wie Ytterbium, Neodym, Erbium und Dysprosium.

Nd:YAG-Laserschneiden

Der Nd:YAG-Laser (Neodym: Yttrium-Aluminium-Granat) ist ein Festkörperlaser, dessen aktives Material ein Yttrium-Aluminium-Granat-Kristall (YAG-Kristall) ist, der mit einer kleinen Menge Neodym (Nd) dotiert ist. Dieser Laser kann gepulste oder kontinuierliche Laser erzeugen, die Infrarotlicht einer bestimmten Wellenlänge, normalerweise 1064 nm, emittieren.
Die Laserquelle wird durch eine Linse im Schneidkopf auf eine Punktgröße von wenigen Zehntel Millimetern fokussiert und schmilzt das Material, in der Regel Metall. Ein koaxialer Gasstrom "bläst" die Schmelze nach unten und bildet dabei einen Schnitt.

Excimer-Laserschneiden

Verwenden Sie den Excimer-Laser, um Materialien präzise zu schneiden. Der Laserstrahl wird von einem Computer gesteuert, und die Energie der Laserphotonen wird verwendet, um die chemischen Bindungen der Gewebemoleküle zu öffnen und das Gewebe zu vergasen, um einen Schneideffekt zu erzielen.

Direktes Diodenlaserschneiden

Basierend auf der stimulierten Strahlungswirkung von Halbleitermaterialien. Wenn Elektronen in Halbleitermaterialien von hohen Energieniveaus zu niedrigen Energieniveaus springen, wird Energie freigesetzt, die in Form von Photonen emittiert wird.
Laserdioden verwenden ein spezifisches Strukturdesign und Dotierungsprozesse, um diese Photonen im Inneren des Halbleiters wiederholt zu verstärken und zu verstärken und schließlich einen Strahl aus einem Laser mit hoher Helligkeit und hoher Kohärenz zu bilden.

Was sind einige gängige Materialien zum Laserschneiden?

Laserschneidtechnikwird in der industriellen Produktion aufgrund seiner hohen Präzision, hohen Geschwindigkeit und starken Flexibilität häufig zur Verarbeitung einer Vielzahl von Materialien eingesetzt. Im Folgenden sind einige gängige Materialien zum Laserschneiden aufgeführt:

1. Metall

(1)Aluminium

• Charaktereigenschaften:geringes Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, einfache Verarbeitung und Formgebung sowie gute elektrische und thermische Leitfähigkeit.
  
• Anwendung:Aluminiumverkleidungsmaterialien werden häufig in den Bereichen Bauwesen, Transport, Verpackung, Elektronik und anderen Bereichen verwendet und häufig zur Herstellung von Türen und Fenstern, Möbeln, Dekorationsmaterialien usw. verwendet.
  

(2)Stahl

• Charaktereigenschaften:Hohe Festigkeit, gute Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und gute Schweißbarkeit und Verarbeitbarkeit.
  
• Anwendung:Stahlverkleidungsmaterialien sind in Automobilen, im Bauwesen, im Maschinenbau und in anderen Bereichen weit verbreitet und werden häufig zur Herstellung von Strukturteilen, Steckverbindern usw. verwendet.

(3)Edelstahl

• Charaktereigenschaften:Ausgezeichnete Korrosions- und Hochtemperaturbeständigkeit sowie leicht zu reinigen und zu warten.
  
• Anwendung:Edelstahlverkleidungsmaterialien sind in der Medizin, in der Lebensmittelindustrie, in der Chemie und in anderen Bereichen weit verbreitet und werden häufig zur Herstellung von medizinischen Geräten, Geschirr, Behältern usw. verwendet.

(4)Kupfer

• Charaktereigenschaften:Es hat eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit und hat bestimmte antibakterielle Eigenschaften.
  
• Anwendung:Kupferverkleidungsmaterialien sind weit verbreitet in der Elektro-, Bau-, Sanitär- und anderen Bereichen und werden häufig zur Herstellung von Drähten und Kabeln, Rohren usw. verwendet.
  

(5)Titanlegierung

• Charaktereigenschaften:Hohe Festigkeit, geringe Dichte, gute Korrosionsbeständigkeit und gute Biokompatibilität.
  
• Anwendung:Beschichtungsmaterialien aus Titanlegierungen, die in der Luft- und Raumfahrt, in der Medizin und in anderen Bereichen weit verbreitet sind, werden häufig bei der Herstellung von Flugzeugtriebwerksteilen, medizinischen Geräten usw. verwendet.

2. Nichtmetallische Werkstoffe

• Kunststoff:Mit dem Laserschneiden können verschiedene Arten von Kunststoffen wie Polyester, Polypropylen, Polyethylen, Polyurethan, Polystyrol usw. geschnitten werden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass einige Kunststoffe, wie z. B. Polyvinylchlorid-PVC, während des Schneidvorgangs giftige Dämpfe abgeben können, die für den Bediener und den Laserschneider selbst schädlich sein können, daher sollte das Laserschneiden solcher Materialien vermieden werden.
  
• Holz:Mit dem Laserschneiden können verschiedene Arten von Laub- und Weichhölzern wie Eiche, Ulme, Ahorn, Kiefer usw. geschnitten werden. Aufgrund der Entflammbarkeit von Holz und der durchschnittlichen Laserschneidwirkung ist der Einsatz von Laserschneidholz in der Praxis jedoch relativ selten.
  
• Gummi und Leder:Diese Materialien absorbieren Laserlicht und können durch Laserschneiden bearbeitet werden.
  
• Papier und Pappe:Das Laserschneiden hinterlässt in der Regel keine Spuren auf diesen Materialien, daher werden sie häufig zur Herstellung von Etiketten, Verpackungen und mehr verwendet.
  
• Keramik:Für einige Arten von Chemie- oder dekorativer Keramik ist auch das Laserschneiden möglich.

Was sind die Vorteile des Laserschneidens?

Im Vergleich zu herkömmlichen mechanischen Schneidverfahren haben Laserschneidmaschinen folgende Vorteile:
1. Schnelle Schnittgeschwindigkeit:Laserschneidmaschinen verwenden einen Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte, der in der Lage ist, extrem dünne dicke Materialien in sehr kurzer Zeit zu schneiden, verglichen mit herkömmlichen mechanischen Schneidmethoden, die länger dauern.
2. Hohe Schnittgenauigkeit:Die Präzision der Laserschneidmaschine ist sehr hoch, wodurch eine sehr präzise Schnittgröße und Kantenqualität erreicht werden kann. Herkömmliche mechanische Schneidmethoden sind weniger genau, und es kann zu Schnittabweichungen und Graten kommen.
3. Große Auswahl an Schneidmaterialien:Laserschneidmaschinen können alle Arten von metallischen und nichtmetallischen Materialien schneiden, einschließlich Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminiumlegierungen, Kunststoff usw. Herkömmliche mechanische Schneidverfahren können nur einige härtere Materialien wie Stahlplatten und Gusseisen schneiden.
4. Umweltschutz und Energieeinsparung:Die Laserschneidmaschine hat einen geringen Energieverbrauch, erzeugt keinen Rauch und keine schädlichen Gase und ist ein umweltfreundliches und energiesparendes Schneidverfahren. Herkömmliche mechanische Schneidverfahren haben jedoch einen hohen Energieverbrauch und erzeugen eine große Menge an Rauch und schädlichen Gasen.
5. Kann komplexe Formen schneiden:Die Laserschneidmaschine kann alle Arten von komplexen Formen schneiden, wie z. B. dreidimensionale Teile, speziell geformte Teile usw. Herkömmliche mechanische Schneidverfahren können nur konventionell geformte Objekte schneiden.

Häufig gestellte Fragen

1.Was versteht man unter Laserschneiden?

Das Laserschneiden ist eine Technologie, bei der ein leistungsstarker Laserstrahl zum Durchtrennen von Materialien verwendet wird. Es lenkt die Laserleistung in der Regel durch ein optisches Gerät und verwendet ein laseroptisches System und ein CNC-System, um das Material oder den Laserstrahl zu führen. Während des Schneidvorgangs wird der Laserstrahl fokussiert und auf das Material gerichtet, wodurch das Material schmilzt, verbrennt, verdampft oder von einem Gasstrahl weggeblasen wird, wodurch eine Kante mit einer hochwertigen Oberflächengüte entsteht.

2.Was ist Laserschneiden von Metall?

Das Laserschneiden von Metall bezieht sich auf den Prozess des Schneidens von Metallmaterialien mit einem Laserstrahl. Die Laserschneidanlage verwendet einen Hochleistungslaserstrahl, um das metallische Zielmaterial lokal auf den Schmelzpunkt oder Verdampfungspunkt zu erwärmen und so ein schnelles und präzises Schneiden zu erzielen. Dieses Schneidverfahren hat die Vorteile einer hohen Präzision, eines hohen Wirkungsgrades, einer berührungslosen und starken Anwendbarkeit und wird häufig in der Fertigung, in der Luft- und Raumfahrt und in anderen Bereichen eingesetzt.

3.Was sind die Vorteile des Laserschneidens?

Zu den Vorteilen des Laserschneidens gehören hauptsächlich: (1) Hohe Präzision: Die Laserschneidmaschine kann mit einer minimalen Schnittbreite von mehreren Millimetern sehr präzise schneiden und damit die Anforderungen des hochpräzisen und feinen Schneidens erfüllen. (2) Berührungsloses Schneiden: Während des Laserschneidvorgangs wird der Laserstrahl ohne physischen Kontakt direkt auf das Werkstück bestrahlt. (3) Komplexe Formschneidfähigkeit: Die Laserschneidmaschine kann verschiedene komplexe Formen von Werkstücken schneiden, einschließlich Kurven, Kreise und scharfe Winkel, indem sie den Weg und die Intensität des Laserstrahls steuert. (4) Hohe Effizienz: Die Laserschneidmaschine hat eine schnelle Schnittgeschwindigkeit und eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit. Durch die hohe Energiedichte des Laserstrahls kann das Werkstück schnell erhitzt und geschmolzen werden, wodurch ein schneller Schnitt erreicht wird. (5) Starke Anwendbarkeit: Die Laserschneidtechnologie kann auf eine Vielzahl von Materialien angewendet werden, darunter Metalle, Nichtmetalle usw.

4.Wofür wird die Laserbearbeitung verwendet?

Die Laserbearbeitung hat ein breites Anwendungsspektrum, hauptsächlich einschließlich: (1) Bohren: Mit dem Laser können präzise kleine Löcher in Materialien gebohrt werden, z. B. Löcher im μm-Bereich auf Leiterplatten. (2) Markieren und Schneiden: Der Laser kann für eine Vielzahl von Verarbeitungsmethoden wie Markieren und Schneiden verwendet werden, die für die präzise Bearbeitung verschiedener Materialien geeignet sind. (3) Linienablation (Entfernung der Beschichtung): Mit dem Laser können Beschichtungen präzise entfernt werden, ohne das Grundmaterial zu beschädigen oder leicht zu beschädigen. (4) Oberflächenstrukturierung: Der Laser kann die physikalischen Eigenschaften der Materialoberfläche verändern, z. B. die Schaffung einer hydrophoben oder hydrophilen Oberfläche. (5) Gravieren und Formen: Laser können für dreidimensionale Bearbeitungsmethoden wie Gravieren und Formen verwendet werden, die für die Herstellung von Produkten mit verschiedenen komplexen Formen geeignet sind.

Zusammenfassung

Als effiziente, präzise, flexible und umweltfreundliche Materialbearbeitungstechnologie erweitert das Laserschneiden stetig seine Anwendungsbereiche und spielt eine immer wichtigere Rolle in der industriellen Produktion. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie wird die Zukunft des Laserschneidens breiter und heller sein.

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