Kiedy wyobrażamy sobie skomplikowane metalowe projekty, odkrycie, że 40-watowy laser nie wystarczy, może być zniechęcające. Ten artykuł bada techniczne granice cięcia metali laserem, analizując, jak różne poziomy mocy wpływają na wydajność i identyfikując optymalne rozwiązania dla produkcji metalu.
Lasery doskonale sprawdzają się w obróbce różnych materiałów, w tym metali takich jak aluminium, mosiądz, wolfram, nikiel i stal, wytwarzając wyjątkowo gładkie cięcia. Jednak wytrzymałość metalu zazwyczaj wymaga systemów laserowych o znacznie wyższej mocy niż mogą zapewnić jednostki 40-watowe.
Skuteczne cięcie metalu generalnie wymaga laserów światłowodowych lub systemów CO₂ o dużej mocy z minimalną mocą wyjściową 500 watów, w zależności od rodzaju i grubości materiału. Chociaż lasery 40-watowe nie mogą przeciąć metalu, mogą z powodzeniem znakować lub grawerować metale powlekane, aluminium anodowane lub powierzchnie malowane bez penetracji podłoża.
Grawerowanie laserowe wykorzystuje skoncentrowane wiązki do tworzenia precyzyjnych oznaczeń na powierzchni. Proces wykorzystuje komory wypełnione gazem, które generują spójne światło skierowane na powierzchnie docelowe. Do bezpośredniego grawerowania metali lasery światłowodowe zazwyczaj wypadają lepiej ze względu na ich doskonałą precyzję i moc.
Chociaż lasery 40-watowe mogą skutecznie znakować powierzchnie metalowe, ulepszenia wydajności mogą obejmować ulepszone płyty kontrolne w celu poprawy dokładności i prędkości działania. Modyfikacje te mogą znacznie udoskonalić wyniki grawerowania.
Różne metale wymagają określonych typów laserów i konfiguracji mocy. Lasery CO₂ i światłowodowe stanowią dominujące technologie obróbki metali.
Nowoczesne lasery CO₂ generują wiązki w szklanych rurach wypełnionych gazem, wymagając minimalnej mocy wyjściowej 150 watów do cięcia metalu. Podstawowe funkcje bezpieczeństwa obejmują systemy wspomagania powietrzem, które łagodzą zagrożenia związane z iskrzeniem i rozpraszają ciepło, jednocześnie poprawiając jakość cięcia.
Systemy te skutecznie obrabiają stal i stal nierdzewną, ale mają trudności z metalami wysoce odblaskowymi, takimi jak aluminium i mosiądz, ze względu na problemy z odbiciem wiązki.
Lasery światłowodowe oferują doskonałą precyzję dzięki mniejszym średnicom wiązki, umożliwiając szybsze i dokładniejsze cięcia z większą efektywnością energetyczną. Przemysłowe systemy światłowodowe zazwyczaj wymagają mocy wyjściowej 2000 watów do cięcia grubych metali, ponieważ jednostki o niższej mocy nie mogą generować wystarczającej energii cieplnej.
Chociaż odpowiednie do akrylu, drewna i papieru, lasery CO₂ 40-watowe nie mają mocy do zasadniczego cięcia metalu. Skuteczna obróbka metalu wymaga systemów o mocy co najmniej 150 watów z możliwością wspomagania powietrzem. Optymalny wybór maszyny powinien uwzględniać moc wyjściową, prędkość, precyzję i wymiary materiału.
Jako systemy średniej mocy, lasery 40-watowe kompetentnie obrabiają drewno, akryl, tkaniny, papier, skórę i niektóre tworzywa sztuczne, typowo tnąc do 5 mm akrylu lub 6 mm drewna iglastego. Wolniejsze prędkości cięcia dają wypolerowane krawędzie dla skomplikowanych wzorów, chociaż jednostki te pozostają nieodpowiednie do cięcia metali na skalę przemysłową.
Wyjątkowa trwałość stali wymaga systemów laserowych o dużej mocy. Lasery CO₂ o mocy od 1000 do 4000 watów generalnie skutecznie tną stal o grubości 1 cala, a lasery światłowodowe wymagają około 6000 watów dla porównywalnej wydajności. Grubość materiału bezpośrednio koreluje z wymaganą mocą wyjściową.
Pomyślne cięcie laserowe wymaga precyzyjnej kalibracji mocy i regulacji prędkości dostosowanych do konkretnych metali. Chociaż systemy 40-watowe zaspokajają potrzeby związane z grawerowaniem, przemysłowe cięcie metali wymaga znacznie bardziej wydajnego sprzętu zdolnego do obróbki materiałów takich jak aluminium, mosiądz, miedź i różne stopy stali z precyzją do milimetra.