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Materiali diversificati
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Libertà di contorno
Utilizzando un fascio laser focalizzato, viene riscaldata solo un'area localizzata del materiale e il pezzo rimanente sopporta un carico termico minimo o nullo. Di conseguenza, il taglio è quasi largo quanto la trave stessa, permettendo un taglio liscio e privo di bave di contorni altamente intricati e dettagliati. Nella maggior parte dei casi, non è più necessario un post-processing che richiede tempo. Grazie alla sua flessibilità, questo metodo di taglio è spesso utilizzato nella produzione a basso volume, multi-varietà e prototipi.
Utilizzare impulsi ultra-brevi per produrre bordi di taglio di alta qualità.
I laser a impulsi ultra-corti possono evaporare rapidamente quasi qualsiasi materiale, evitando effetti termici significativi, produendo così bordi di taglio di alta qualità senza espulsione di fuso. Pertanto, questo tipo di laser è particolarmente adatto per la produzione di prodotti in metallo fine, come gli stent nel campo della tecnologia medica. Nell'industria dei display, i laser a impulsi ultra-corti possono essere utilizzati per tagliare il vetro rinforzato chimicamente.
Una panoramica completa di tutti i metodi di taglio laser:
Taglio a fiamma
In molti casi, il laser è uno strumento universale ideale per tagliare sia materiali metallici che non metallici. Il fascio laser può tagliare rapidamente e in modo flessibile quasi qualsiasi contorno - indipendentemente da quanto sia intricata o complessiva la forma, o da quanto sottile sia il materiale. Diversi gas e pressioni di taglio possono influenzare il processo di lavorazione e i risultati.
Taglio a fusione
Il taglio per fusione utilizza azoto o argon come gas di taglio. Il gas scorre attraverso il kerf a una pressione di 2-20 bar. A differenza del taglio con la fiamma, non reagisce con la superficie metallica all'interno del kerf. Il vantaggio di questo metodo di taglio è che i bordi tagliati sono privi di bave e di ossidi, richiedendo un post-processing minimo.
Taglio a sublimazione
Il taglio a sublimazione è utilizzato principalmente per compiti di taglio di precisione che richiedono lati di taglio di alta qualità. Attraverso questo processo, il laser minimizza la fusione e l'evaporazione del materiale. Il vapore del materiale generato all'interno dello spazio di taglio crea alta pressione, che spinge il fuso verso l'alto e verso il basso. I gas di processo - azoto, argon o elio - proteggono la superficie di taglio dalle influenze ambientali, assicurando che i bordi tagliati non vengano ossidati.
Taglio laser di precisione
Il taglio preciso dei raggi laser utilizza energia laser pulsata per collegare i singoli fori di perforazione, sovrapponendoli dal 50% al 90% per formare giunture di taglio. Questo si ottiene generando una potenza di picco a impulsi molto elevata e una densità di potenza estrema sulla superficie del pezzo tramite impulsi brevi. I vantaggi includono un riscaldamento minimo delle parti, permettendo il taglio di parti relativamente fini senza deformazione termica.
Fattori che influenzano il processo di taglio laser:
1. Posizione di messa a fuoco e diametro di messa a fuoco
La posizione del punto focale influisce sulla densità di potenza e sulla forma del taglio sul pezzo. Il diametro del punto focale determina la larghezza e la forma del kerf.
2. Potenza laser
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3. Diametro dell'ugello
Scegliere l'ugello appropriato è fondamentale per la qualità del pezzo. La forma del getto di gas e il volume di gas possono essere determinati dal diametro dell'ugello.
4. Modalità di funzionamento
La modalità di trasferimento energetico del laser può essere controllata sia da onda continua che da impulsi, determinando se il laser irradia continuamente o intermittentemente il pezzo.
5. Velocità di taglio
La velocità di taglio è determinata dal compito di taglio specifico e dal materiale da lavorare. In generale, maggiore è la potenza del laser, più alta è la velocità di taglio. Inoltre, la velocità di taglio diminuisce con l'aumento dello spessore del materiale. Se la velocità impostata per un determinato materiale è troppo alta o troppo bassa, si può aumentare la rugosità superficiale e la comparsa di bave.
6. Grado di polarizzazione
La maggior parte dei laser a CO2 emette luce polarizzata linearmente, che influisce sulla qualità dei tagli a seconda della direzione di taglio. Per migliorare la qualità del taglio, la luce polarizzata linearmente viene spesso convertita in luce polarizzata circolare. Il grado di polarizzazione è importante per ottenere una polarizzazione circolare e garantire tagli di alta qualità. Al contrario, i laser a stato solido non richiedono variazioni di polarizzazione poiché forniscono risultati di taglio costanti indipendentemente dalla direzione.
7. Gas di taglio e pressione di taglio
Vengono utilizzati diversi gas di processo a seconda del metodo di taglio e scorrono attraverso la giunzione di taglio a pressioni differenti. Ad esempio, i vantaggi di argon e azoto come gas di taglio risiedono nella loro non reattività con il metallo fuso nella giunta di taglio, proteggendo anche la superficie di taglio dalle influenze ambientali.
8. Taglio laser con gas misti
Sfruttando laser ad alta potenza e la miscela di gas azoto e ossigeno, si possono ridurre le bave in acciaio strutturale e alluminio. Il miglioramento della qualità dei pezzi dipende dalla qualità del materiale, dal tipo e dalla lega delle lastre con spessore da sei a dodici millimetri.