Lasersko rezanje in rezanje z vodnim curkom sta dve najbolj priljubljeni metodi rezanja, vendar ljudje še vedno iščejo boljše metode rezanja, kot sta obdelava nekaterih preciznih kovinskih delov ali rezanje nekaterih novih materialov. To zahteva iskanje novih metod rezanja, zato je nastala edinstvena tehnologija laserskega rezanja z vodnim curkom.
Kakšne so razlike in podobnosti med rezalnikom z vodnim curkom in laserskim rezalnikom?
Definicija
Lasersko rezanje pomeni ustvarjanje visokozmogljivega laserskega žarka skozi stroj, nato pa obsevanje materiala, ki ga je treba rezati. Visoka temperatura, ki jo ustvari laser, bo stopila ali uparila obsevani material, s čimer se bo material razrezal.
Lasersko rezanje je bolj zapleten postopek, ki vključuje veliko dejavnikov, zato je pred rezanjem treba skrbno preveriti vsebino reza, biti pozoren na opazovanje in spremljanje.
Med obdelavo je treba v primeru nepravilnosti takoj ustaviti obdelavo in preveriti vzrok, sicer lahko pride do poškodb stroja in celo do osebne varnosti, zlasti pri rezanju nerjavečega jekla in nekovinskih materialov.
Lasersko rezanje ima profesionalno računalniško podprto programsko opremo za NC programiranje, priprava delov obdelovalnega programa pa se običajno izvaja na računalniku brez povezave. Nekatere preproste postopke je mogoče urejati neposredno v CNC sistemu, vendar to traja dolgo in ne more biti zapletenih delov programiranja. Na splošno se ne priporoča priprava programa za numerično krmiljenje v sistemu, saj bo to porabilo veliko časa in bo učinkovitost nizka. Po namestitvi plošče na mizo je pomembno določiti koordinate obdelovanca na stroju. Koordinatni sistem obdelovanca je treba nastaviti v NC programiranju in uskladiti koordinate.
Vodni curek uporablja vodo kot nož. Voda je v posodi pod ultra visokim tlakom, nato pa se skozi zelo majhno šobo vbrizga visokotlačni vodni curek, da se material reže; za povečanje rezalne sposobnosti se uporabi nekaj granatnega peska. Dodajanje abrazivov, kot je diamant, v vodo je pogosto uporabljena metoda rezanja.
Materiali
Rezalniki z vodnim curkom skoraj nimajo omejitev glede materialov, ki jih je mogoče rezati. Vodni curek med rezanjem z vodnim curkom ne povzroča segrevanja materiala, s čimer se prepreči taljenje, upogibanje, upogibanje in sežiganje rezanega materiala; med običajne vrste materialov za rezanje z vodnim curkom spadajo plastika, guma, kamen, keramične ploščice, nerjaveče jeklo in druge kovine.
Laserski rezalniki lahko režejo širši spekter kovin, vključno z nerjavnim in ogljikovim jeklom, pa tudi aluminij in različne zlitine. Nekateri laserji lahko režejo neprevodne materiale, kot so les, steklo ali plastika, vendar lahko toplota, ki jo ustvarja laser, vpliva na nekatere kovinske izdelke. Naredite vpliv.
Debelina
Debelina materiala za rezanje z vodnim curkom ni omejena. Glavna stvar je odvisna od moči vodnega curka. Višji kot je tlak, debelejši material je mogoče rezati.
Debelina laserskega rezanja je približno 100 mm kovine, vendar se debelina rezanega materiala razlikuje tudi glede na kovino. Tališče in toplotna prevodnost kovine vplivata na debelino laserskega reza; prednost laserskega rezalnega stroja je, da lahko z višjim curkom kot vodni curek reže tanjše materiale z večjimi hitrostmi.
Natančnost in kakovost
Širina reza vodnega curka je približno 0.7 mm, rezalna površina pa je zelo tanka. V nekaterih primerih skoraj doseže kakovost stroja, vendar bodo od vrha do dna reže prisotne nekatere napake. Debelejši kot je material, večja je napaka.
Napaka pri laserskem rezanju je veliko manjša kot pri vodnem curku. Pri rezanju ozkih geometrijskih oblik na majhnih delih ali kadar je treba dele tesno vgnezditi skupaj, je mogoče doseči lasersko rezanje, ki lahko površino rezanega profila naredi čistejšo in gladko, vendar se z večanjem debeline ali hitrosti lahko pojavijo proge.
Povzetek
Rezanje z vodnim curkom je natančna in vsestranska metoda rezanja, ki lahko reže širok spekter materialov in debelin. Čeprav hitrost vodnega curka pri nekaterih materialih ni tako visoka kot pri laserjih, lahko zagotovi visoko kakovost rezanja, ne da bi pri tem vplival na toploto materiala.
Lasersko rezanje je zelo hitro in natančno, vendar je odvisno od materiala in debeline. Na splošno sta hitrost in natančnost laserja zelo visoki. Za debelejše materiale ali materiale, ki so izpostavljeni toploti, je najbolje poiskati drug način rezanja.
Laserski rezalnik z vodnim curkom
S pojavom novih materialov, kot so polimeri, ojačani z ogljikovimi vlakni, in kompoziti s keramično matrico, je obdelava teh novih materialov postala problem.
oba rezalnik z vodnim curkom in laserski rezalnik imajo nekaj pomanjkljivosti. Da bi se spopadli s tem izzivom, je bila razvita tehnologija laserskega rezanja z vodnim curkom za obdelavo takšnih naprednih kompozitnih materialov.
Lasersko rezanje z vodnim curkom je hibridna metoda obdelave, znana tudi kot laserski mikrocurek. Združuje laser s "finimi" vodnimi curki, pri čemer so vodni curki (vodni curki) natančno vodeni na podoben način kot pri običajnih optičnih vlaknih. Laserski žarek tako izvaja rezanje, vodni curek pa neprekinjeno hladi območje rezanja in učinkovito odstranjuje ostanke, ki nastanejo med rezanjem.
Ta tehnologija je bila prvič uporabljena za rezanje polprevodniških rezin. Z razvojem tehnologije se postopoma širi na medicinsko opremo, obdelavo ur, lopatice plinskih in reaktivnih turbin, obdelavo polprevodniške opreme in rezanje materialov v procesu izdelave supertrdih orodij.
Ko je laser fokusiran, tvori laserski žarek. Ko prehaja skozi tlačno vodno votlino, potisne vodo naprej in se fokusira v šobo. Na koncu se laserski žarek skupaj z vodnim curkom oddaja iz šobe.
V tem vodnem curku ni abraziva, zato rezanje temelji predvsem na laserju. Funkcija vode je, da s pomočjo vodnega stolpca usmerja laser, da se ne razprši, da zbira lasersko energijo za hitrejše rezanje ter da se ohladi in odstrani ostanki.
Od šobe do rezanega obdelovanca se laserski žarek ne bo razpršil, temveč se bo še naprej odbijal v vodnem stolpcu. Načeloma je to podobno prenosu preko optičnih vlaken. Laserski žarek je mogoče voditi na razdalji do 10 cm za doseganje čistih rezanih šivov, brez potrebe po ponovnem fokusiranju ali nadzoru razdalje.
Z laserskim rezanjem z vodnim curkom je mogoče doseči zelo visoko kakovost rezanja, brez toplotnih poškodb materiala, brez ožiganja ali toplotne degradacije, z manj ostrimi robovi, bolj gladko površino in rezanjem ravnih robov z večjo natančnostjo, kar pomaga ohranjati visoko natančnost odprtine. Prednosti so, da vodni curek lahko neprekinjeno hladi območje rezanja in učinkovito odstranjuje ostanke, ki nastanejo med rezanjem.
Za predelovalce lahko lasersko rezanje z vodnim curkom zagotovi hitrejšo proizvodno hitrost, širši nabor obdelovalnih materialov, večjo zanesljivost in višjo kakovost rezanja ter nižje stroške rezanja.
S pojavom novih materialov se bodo vse te značilnosti laserskega rezanja z vodnim curkom uporabljale tudi širše.
