Gia công & Cắt Laser & LBM

LASER CUTTING is a HIGH-ENERGY-BEAM MANUFACTURING_cc781905-5cde-3194-bbc781905-5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_HIGH-ENERGY-BEAM MANUFACTURING_cc781905-5cde-3194-vật liệu công nghệ được sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp và sản xuất laser thường là laser để cắt. In LASER BEAM MACHINING (LBM), một nguồn laser tập trung năng lượng quang học trên bề mặt của phôi. Cắt laser hướng đầu ra có độ tập trung cao và mật độ cao của tia laser công suất cao, bằng máy tính, tại vật liệu cần cắt. Vật liệu được nhắm mục tiêu sau đó nóng chảy, cháy, bốc hơi hoặc bị thổi bay bởi một tia khí, một cách có kiểm soát để lại một cạnh với bề mặt hoàn thiện chất lượng cao. Máy cắt laser công nghiệp của chúng tôi thích hợp để cắt vật liệu tấm phẳng cũng như vật liệu kết cấu và đường ống, phôi kim loại và phi kim loại. Nói chung không cần chân không trong quá trình gia công và cắt bằng tia laze. Có một số loại laser được sử dụng trong sản xuất và cắt laser. Sóng xung hoặc sóng liên tục CO2 LASER  phù hợp để cắt, doa và khắc. The NEODYMIUM (Nd)  and neodymium yttrium-aluminium-garnet_cc781905-5cde-3194-bb3b-136dAGbad-3194-bb3b-136dAGbad-3194-bb39059955905995905995995905995995995594 về kiểu dáng và chỉ khác nhau về ứng dụng. Nd neodymium được sử dụng để làm nhàm chán và ở những nơi cần năng lượng cao nhưng độ lặp lại thấp. Mặt khác, laser Nd-YAG được sử dụng ở những nơi yêu cầu công suất rất cao và để doa và khắc. Cả hai laser CO2 và Nd / Nd-YAG đều có thể được sử dụng cho LASER HÀN. Các loại laser khác mà chúng tôi sử dụng trong sản xuất bao gồm Nd: GLASS, RUBY và EXCIMER. Trong Gia công bằng tia laze (LBM), các thông số sau rất quan trọng: Hệ số phản xạ và độ dẫn nhiệt của bề mặt phôi, nhiệt lượng riêng và nhiệt tiềm ẩn của sự nóng chảy và bay hơi. Hiệu quả của quá trình Gia công bằng tia laze (LBM) tăng khi giảm các thông số này. Chiều sâu cắt có thể được biểu thị bằng:

 

t ~ P / (vxd)

 

Điều này có nghĩa là, chiều sâu cắt “t” tỷ lệ với công suất đầu vào P và tỷ lệ nghịch với tốc độ cắt v và đường kính điểm tia laze d. Bề mặt được tạo ra với LBM thường thô và có vùng ảnh hưởng nhiệt.

 

 

 

CẮT VÀ GIA CÔNG LASER CARBONDIOXIDE (CO2): Các laser CO2 kích thích DC được bơm bằng cách cho dòng điện chạy qua hỗn hợp khí trong khi laser CO2 kích thích RF sử dụng năng lượng tần số vô tuyến để kích thích. Phương pháp RF tương đối mới và đã trở nên phổ biến hơn. Thiết kế DC yêu cầu các điện cực bên trong khoang, và do đó chúng có thể bị xói mòn điện cực và mạ vật liệu điện cực trên quang học. Ngược lại, bộ cộng hưởng RF có các điện cực bên ngoài và do đó chúng không dễ gặp những vấn đề đó. Chúng tôi sử dụng laser CO2 trong công nghiệp cắt nhiều vật liệu như thép nhẹ, nhôm, thép không gỉ, titan và nhựa.

 

 

 

YAG LASER CUTTING and MACHINING: Chúng tôi sử dụng laser YAG để cắt và vẽ kim loại và gốm sứ. Máy phát laser và quang học bên ngoài yêu cầu làm mát. Nhiệt thải được tạo ra và truyền bởi chất làm mát hoặc trực tiếp vào không khí. Nước là chất làm mát thông thường, thường được lưu thông qua hệ thống làm lạnh hoặc truyền nhiệt.

 

 

 

MÁY CẮT VÀ GIA CÔNG LASER EXCIMER: Laser excimer là một loại laser có bước sóng trong vùng tử ngoại. Bước sóng chính xác phụ thuộc vào các phân tử được sử dụng. Ví dụ, các bước sóng sau được liên kết với các phân tử được hiển thị trong parantheses: 193 nm (ArF), 248 nm (KrF), 308 nm (XeCl), 353 nm (XeF). Một số laser excimer có thể điều chỉnh được. Laser Excimer có đặc tính hấp dẫn là chúng có thể loại bỏ các lớp rất mịn của vật liệu bề mặt mà hầu như không làm nóng hoặc thay đổi phần còn lại của vật liệu. Do đó, laser excimer rất thích hợp để gia công vi cơ chính xác các vật liệu hữu cơ như một số polyme và chất dẻo.

 

 

 

CẮT LASER BẰNG KHÍ: Đôi khi chúng tôi sử dụng chùm tia laser kết hợp với dòng khí, như oxy, nitơ hoặc argon để cắt vật liệu tấm mỏng. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng a LASER-BEAM TORCH. Đối với thép không gỉ và nhôm, chúng tôi sử dụng phương pháp cắt bằng khí trơ áp suất cao được hỗ trợ bằng khí nitơ. Điều này dẫn đến các cạnh không có oxit để cải thiện khả năng hàn. Các dòng khí này cũng thổi bay vật liệu nóng chảy và bốc hơi khỏi bề mặt phôi.

 

 

 

Trong a LASER MICROJET CUTTING chúng tôi có laser dẫn hướng tia nước, trong đó chùm tia laser xung được ghép vào một tia nước áp suất thấp. Chúng tôi sử dụng nó để thực hiện cắt laser trong khi sử dụng tia nước để dẫn tia laser, tương tự như một sợi quang học. Ưu điểm của tia laser microjet là nước cũng loại bỏ các mảnh vụn và làm nguội vật liệu, nó nhanh hơn so với phương pháp cắt laser '' khô '' truyền thống với tốc độ cắt hồ quang cao hơn, kerf song song và khả năng cắt đa hướng.

 

 

 

Chúng tôi triển khai các phương pháp khác nhau trong việc cắt bằng laser. Một số phương pháp là hóa hơi, nấu chảy và thổi, thổi và đốt nóng chảy, bẻ khóa ứng suất nhiệt, vẽ nguệch ngoạc, cắt và đốt nguội, cắt laser ổn định.

 

- Cắt hóa hơi: Chùm tia hội tụ làm nóng bề mặt vật liệu đến nhiệt độ sôi của nó và tạo ra một lỗ. Lỗ thủng dẫn đến khả năng hấp thụ tăng đột ngột và nhanh chóng làm lỗ khoét sâu hơn. Khi lỗ sâu hơn và vật liệu sôi lên, hơi sinh ra làm xói mòn các bức tường nóng chảy thổi vật liệu ra ngoài và mở rộng lỗ hơn nữa. Vật liệu không nóng chảy như gỗ, carbon và nhựa nhiệt rắn thường được cắt bằng phương pháp này.

 

- Làm nóng chảy và thổi cắt: Chúng tôi sử dụng khí áp suất cao để thổi vật liệu nóng chảy ra khỏi khu vực cắt, làm giảm công suất cần thiết. Vật liệu được làm nóng đến điểm nóng chảy của nó và sau đó một tia khí thổi vật liệu nóng chảy ra khỏi kerf. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết phải tăng nhiệt độ của vật liệu thêm nữa. Chúng tôi cắt kim loại bằng kỹ thuật này.

 

- Nứt nứt do ứng suất nhiệt: Vật liệu giòn rất nhạy cảm với nứt gãy do nhiệt. Một chùm tia được tập trung vào bề mặt gây ra hiện tượng nóng cục bộ và giãn nở nhiệt. Điều này dẫn đến một vết nứt sau đó có thể được dẫn hướng bằng cách di chuyển chùm tia. Chúng tôi sử dụng kỹ thuật này trong việc cắt kính.

 

- Phân vùng ẩn của tấm silicon: Việc tách chip vi điện tử ra khỏi tấm silicon được thực hiện bằng quy trình cắt lớp ẩn, sử dụng tia laser Nd: YAG dạng xung, bước sóng 1064 nm được chấp nhận tốt với vùng cấm điện tử của silicon (1,11 eV hoặc 1117 nm). Điều này phổ biến trong chế tạo thiết bị bán dẫn.

 

- Cắt phản ứng: Còn được gọi là cắt bằng ngọn lửa, kỹ thuật này có thể giống với cắt bằng đèn oxy nhưng với chùm tia laze làm nguồn đánh lửa. Chúng tôi sử dụng thiết bị này để cắt thép cacbon có độ dày trên 1 mm và thậm chí cả những tấm thép rất dày với ít công suất laser.

 

 

 

PULSED LASERS cung cấp cho chúng tôi một luồng năng lượng công suất cao trong một thời gian ngắn và rất hiệu quả trong một số quy trình cắt laser, chẳng hạn như xuyên, hoặc khi yêu cầu các lỗ rất nhỏ hoặc tốc độ cắt rất thấp. Nếu thay vào đó, một chùm tia laze không đổi được sử dụng, nhiệt có thể đạt đến mức làm nóng chảy toàn bộ chi tiết đang được gia công. Các tia laser của chúng tôi có khả năng tạo xung hoặc cắt CW (Sóng liên tục) dưới điều khiển chương trình NC (điều khiển số). Chúng tôi sử dụng DOUBLE PULSE LASERS eming một loạt các cặp xung để cải thiện tốc độ loại bỏ vật liệu và chất lượng lỗ. Xung đầu tiên loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt và xung thứ hai ngăn vật liệu đẩy ra khỏi bề mặt của lỗ hoặc vết cắt.

 

 

 

Dung sai và độ hoàn thiện bề mặt trong gia công và cắt laser là vượt trội. Máy cắt laser hiện đại của chúng tôi có độ chính xác định vị trong khoảng 10 micromet và độ lặp lại là 5 micromet. Độ nhám tiêu chuẩn Rz tăng theo độ dày tấm, nhưng giảm theo công suất laser và tốc độ cắt. Quá trình gia công và cắt laser có khả năng đạt được dung sai gần, thường nằm trong khoảng 0,001 inch (0,025 mm) Hình dạng bộ phận và các tính năng cơ học của máy của chúng tôi được tối ưu hóa để đạt được khả năng dung sai tốt nhất. Bề mặt hoàn thiện chúng ta có thể thu được từ quá trình cắt bằng tia laze có thể nằm trong khoảng từ 0,003 mm đến 0,006 mm. Nói chung, chúng tôi dễ dàng đạt được các lỗ có đường kính 0,025 mm, và các lỗ nhỏ tới 0,005 mm và tỷ lệ chiều sâu trên đường kính lỗ là 50 trên 1 đã được sản xuất bằng nhiều vật liệu khác nhau. Máy cắt laser tiêu chuẩn và đơn giản nhất của chúng tôi sẽ cắt kim loại thép cacbon có độ dày từ 0,020–0,5 inch (0,51–13 mm) và có thể dễ dàng nhanh hơn tới ba mươi lần so với cưa tiêu chuẩn.

 

 

 

Gia công bằng tia laze được sử dụng rộng rãi để khoan và cắt kim loại, phi kim và vật liệu composite. Ưu điểm của cắt laser so với cắt cơ học bao gồm việc gia công dễ dàng hơn, độ sạch sẽ và giảm sự nhiễm bẩn của phôi (vì không có lưỡi cắt như trong phay hoặc tiện truyền thống có thể bị nhiễm bẩn bởi vật liệu hoặc làm nhiễm bẩn vật liệu, tức là sự tích tụ bụi bẩn). Tính chất mài mòn của vật liệu composite có thể khiến chúng khó gia công bằng phương pháp thông thường nhưng dễ gia công bằng laser. Bởi vì chùm tia laser không bị mài mòn trong quá trình này, độ chính xác thu được có thể tốt hơn. Bởi vì các hệ thống laser có một vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, cũng có ít khả năng làm cong vật liệu được cắt hơn. Đối với một số vật liệu, cắt laser có thể là lựa chọn duy nhất. Các quy trình cắt bằng tia laze rất linh hoạt và phân phối chùm tia sợi quang, cố định đơn giản, thời gian thiết lập ngắn, tính sẵn có của hệ thống CNC ba chiều giúp cho việc cắt và gia công bằng tia laze có thể cạnh tranh thành công với các quá trình chế tạo kim loại tấm khác như đột dập. Điều này đang được nói, công nghệ laser đôi khi có thể được kết hợp với các công nghệ chế tạo cơ khí để cải thiện hiệu quả tổng thể.

 

 

 

Cắt laser kim loại tấm có ưu điểm so với cắt plasma là chính xác hơn và sử dụng ít năng lượng hơn, tuy nhiên, hầu hết các loại laser công nghiệp không thể cắt qua độ dày kim loại lớn hơn plasma có thể. Các tia laser hoạt động ở công suất cao hơn như 6000 Watts đang tiếp cận máy plasma với khả năng cắt xuyên qua các vật liệu dày. Tuy nhiên, chi phí vốn của những máy cắt laser 6000 Watt này cao hơn nhiều so với máy cắt plasma có khả năng cắt vật liệu dày như thép tấm.

 

 

 

Ngoài ra còn có những nhược điểm của việc cắt và gia công bằng laser. Cắt laser liên quan đến tiêu thụ điện năng cao. Hiệu suất laser công nghiệp có thể nằm trong khoảng từ 5% đến 15%. Mức tiêu thụ điện năng và hiệu quả của bất kỳ loại laser cụ thể nào sẽ khác nhau tùy thuộc vào công suất đầu ra và các thông số hoạt động. Điều này sẽ phụ thuộc vào loại laser và mức độ phù hợp của laser với công việc hiện tại. Lượng công suất cắt laser cần thiết cho một nhiệm vụ cụ thể phụ thuộc vào loại vật liệu, độ dày, quy trình (phản ứng / trơ) được sử dụng và tốc độ cắt mong muốn. Tốc độ sản xuất tối đa trong gia công và cắt laser bị giới hạn bởi một số yếu tố bao gồm công suất laser, loại quy trình (cho dù phản ứng hay trơ), đặc tính vật liệu và độ dày.

 

 

 

In LASER ABLATION chúng tôi loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt rắn bằng cách chiếu xạ nó bằng chùm tia laze. Ở thông lượng laser thấp, vật liệu được làm nóng bởi năng lượng laser hấp thụ và bay hơi hoặc thăng hoa. Ở thông lượng laser cao, vật liệu thường được chuyển đổi thành plasma. Tia laser công suất cao làm sạch một điểm lớn chỉ với một xung duy nhất. Laser công suất thấp hơn sử dụng nhiều xung nhỏ có thể được quét trên một khu vực. Trong cắt bỏ bằng laser, chúng tôi loại bỏ vật liệu bằng laser xung hoặc bằng chùm tia laser sóng liên tục nếu cường độ laser đủ cao. Laser xung có thể khoan những lỗ cực nhỏ và sâu xuyên qua các vật liệu rất cứng. Các xung laser rất ngắn loại bỏ vật liệu nhanh đến mức vật liệu xung quanh hấp thụ rất ít nhiệt, do đó có thể thực hiện khoan laser trên các vật liệu mỏng manh hoặc nhạy cảm với nhiệt. Năng lượng laser có thể được hấp thụ một cách có chọn lọc bởi các lớp phủ, do đó laser xung CO2 và Nd: YAG có thể được sử dụng để làm sạch bề mặt, loại bỏ sơn và lớp phủ, hoặc chuẩn bị bề mặt để sơn mà không làm hỏng bề mặt bên dưới.

 

 

 

Chúng tôi sử dụng LASER ENGRAVING and LASER MARKING_có-đánh dấu-31585-55 đối tượng 13694-5ccc78 Hai kỹ thuật này trên thực tế là những ứng dụng được sử dụng rộng rãi nhất. Không có loại mực nào được sử dụng, cũng như không liên quan đến các mũi dao tiếp xúc với bề mặt khắc và bị mòn, đó là trường hợp của các phương pháp khắc và đánh dấu cơ học truyền thống. Các vật liệu được thiết kế đặc biệt để khắc và đánh dấu bằng laser bao gồm các polyme nhạy cảm với tia laser và các hợp kim kim loại mới đặc biệt. Mặc dù thiết bị khắc và khắc laser tương đối đắt hơn so với các thiết bị thay thế như đục lỗ, ghim, styli, tem khắc… .v.v., Chúng đã trở nên phổ biến hơn do độ chính xác, khả năng tái tạo, tính linh hoạt, dễ tự động hóa và ứng dụng trực tuyến trong nhiều môi trường sản xuất khác nhau.

 

 

 

Cuối cùng, chúng tôi sử dụng chùm tia laze cho một số hoạt động sản xuất khác:

 

- LASER HÀN

 

- LASER XỬ LÝ NHIỆT: Xử lý nhiệt quy mô nhỏ kim loại và gốm sứ để sửa đổi các đặc tính cơ học và bề mặt của chúng.

 

- LASER XỬ LÝ / SỬA CHỮA BỀ MẶT: Tia laser được sử dụng để làm sạch bề mặt, giới thiệu các nhóm chức năng, sửa đổi bề mặt với nỗ lực cải thiện độ bám dính trước quá trình lắng đọng hoặc nối lớp phủ.