Co je laserové řezání a jak to funguje?

Řezání laserem je technologie, která využívá laser k řezání nebo vrtání materiálu. Tento proces lze použít k řezání různých materiálů, včetně kovu, dřeva, plastů a textilií. Laserové řezání je užitečné ve výrobních aplikacích, kde je vyžadován vysoký stupeň přesnosti. Může například vytvářet složité vzory nebo tvary v kovových dílech, které by bylo obtížné vyrobit tradičními metodami. Jak tedy laserové řezání funguje?

Jak funguje řezání laserem

Proces řezání laserem začíná vaším nápadem. Jakmile to rozvinete, můžete použijte CorelDRAW připravit grafiku nebo jakýkoli jiný 2D software a odeslat data do laseru. Laserová řezačka generuje vysoce výkonný laserový paprsek nasměrovaný na materiál pomocí laserové hlavy. Paprsek se pak taví, odpařuje nebo prohoří materiálem v závislosti na výkonu laseru a vlastnostech materiálu.

Laser obvykle používá systém řízení pohybu nebo jedinečný programovací systém nazývaný G-kód pro řízení pohybů laseru. G-kód dává laseru například pokyny, kam se má pohybovat a jakou sílu použít, což mu umožňuje velmi přesně řezat materiál. Například soubor s G-kódem může laseru sdělit, aby se pohyboval po kusu dřeva v přímé linii a během cesty provedl tisíce drobných řezů. Zjistit

jak připravit soubor s G-kódem.

Tento proces vytvoří přesný a čistý řez bez spálenin nebo spálenin. Po dokončení řezání a ochlazení materiálu je hotový výrobek vyjmut ze stroje bez nutnosti přepracování materiálu. Řezání laserem je přesná a všestranná metoda pro vytváření všeho od malých dílů po složité součásti.

Aplikace laserového řezání

V moderním světě jsou laserové řezačky mimořádně užitečnou technologií. Zde je osm příkladů průmyslových odvětví, kde lze laserové řezání použít:

• Výroba automobilů: Pomáhá vytvářet automobilové díly a komponenty s vysokou přesností.
• Letecká výroba: Často se používá k výrobě součástí letadel kvůli jejich přesnosti a účinnosti.
• Lékařské přístroje: Často se používá v lékařské oblasti pro zařízení, jako jsou kardiostimulátory a stenty.
• Výroba elektroniky: Laserové řezačky vytvářejí obvodové desky a další elektronické součástky.
• Zpracování potravin: Tyto stroje se stále častěji používají v potravinářském průmyslu pro úkoly, jako je krájení a krájení na kostky.
• Textilní výroba: Často se používá k vytváření vzorů a tvarů v látce.
• Řezání skla: Lze jej použít k vytvoření složitých vzorů ve skle.
• Obrábění dřeva: Pomocí laserových řezaček můžete ve dřevě vytvářet detailní vzory a tvary.

Hlavní kategorie laserů

Zde jsou tři nejoblíbenější typy laserů, které se dnes používají v různých průmyslových odvětvích:

1. CO₂ lasery

Lasery C0₂ využívají oxid uhličitý a do určité míry dusík ke zlepšení účinnosti světelných laserů. Tyto lasery používají trubici s plynem uvnitř, kde vysoká elektřina vyvíjí tlak na částice plynu a vytváří paprsek vysoce výkonného infračerveného světla (laserový paprsek). Trubka je zobrazena níže.

Laserový paprsek se odráží tam a zpět mezi zrcadly uvnitř laserového stroje k trysce a nakonec k pracovní oblasti, jak je znázorněno níže.

Pohyb laseru dozadu a dopředu na základě zadaných pokynů v počítači zajišťuje řezání materiálu podle potřeby. CO₂ lasery můžete použít k řezání materiálů, jako je dřevo, plast, překližka, guma, kůže, papír a textilie. Tyto lasery nemohou řezat jiné materiály, jako je sklo a kámen; mohou však na ně rýt.

2. YAG lasery

Tyto pevnolátkové lasery používají jako aktivní médium krystal yttrium-hliník-granát (YAG). Externí zdroj energie, jako je elektrický proud, stimuluje elektrony v krystalu a vytváří laserové světlo. YAG obsahuje dvě odrazná zrcadla, m1 a m2, připevněná ke konci, jak je znázorněno níže.

K čerpání signálů z m1 na výstup přes m2 se používá kryptonová výbojka nebo xenonový blesk. Svítilna excituje ionty ze zdroje energie připojeného pod zrcadly na vysokou energetickou úroveň. Při přechodu energie se generuje fotonový paprsek pro řezání laserem.

YAG lasery se obvykle používají pro účely vrtání do materiálů, jako je kov. Od ostatních typů se odlišují vysokou účinností a stabilitou. Jsou také odolné vůči poškození teplem a vlhkostí, takže jsou ideální pro použití v průmyslovém prostředí.

3. Vláknové lasery

Vláknové lasery se používají především pro projekty laserového gravírování a ne vyloženě na řezání. Můžete je však použít pro řezání tenkých kovů, obvykle po několika průchodech. Tyto lasery vytvářejí paprsky pomocí aktivního optického vlákna, které jsou následně přenášeny do řezací hlavy. Mohou řezat nerezovou ocel a hliník a jsou dobře známé pro svou vynikající elektrickou účinnost a nízké provozní náklady.

Výhody laserového řezání

Laserové řezání je oblíbenou metodou pro vytváření složitých vzorů a tvarů v různých materiálech. Zde je sedm výhod laserového řezání:

• Vysoká přesnost: Lasery mohou řezat materiály s jemnými detaily a přesností.
• Rychlost: Laserové systémy dokážou rychle proříznout materiál, díky čemuž jsou ideální pro prostředí s vysokou produkcí.
• Všestrannost: Tato technika může proříznout různé materiály, včetně dřeva, kovu, skla a plastu.
• Čistý proces: Laserové systémy vytvářejí málo nebo žádný odpad ve srovnání s jinými metodami, jako je obrábění nebo lisování.
• Počítačem řízený: To znamená, že lze snadno vytvářet složité tvary a vzory.
• Nákladově efektivní: Laserové systémy vyžadují malou údržbu a můžete je použít ve více projektech.
• Řezání laserem je zábava: Dívat se, jak laser prořezává materiál jako máslo, je uspokojující. Ať už jste zkušený operátor nebo teprve začínáte, řezání laserem může být příjemným zážitkem.

Nevýhody laserového řezání

Řezání laserem není bez nevýhod. Zde je šest z nich:

• Riziko požáru: Světlo emitované laserovými řezačkami může vytvářet extrémně vysoké teploty, které by mohly v hořlavých materiálech zapálit požár.
• Může být drahý: Počáteční investice do laserové řezačky může být pěkně vysoká a mohou se přidat i provozní náklady (např. spotřeba energie).
• Vyžaduje přiměřené množství údržby: Zrcátka a čočky musí být udržovány v čistotě a vyrovnané a operátoři musí celý systém pravidelně kalibrovat.
• Produkuje nebezpečné výpary a prach: Ty je třeba z pracovního prostoru správně vyjmout, aby byla chráněna obsluha a zařízení.
• Může to být pomalý proces. Řezání silnějších materiálů může trvat dlouho a vlastnosti materiálu často omezují rychlost řezání.
• Zvládnutí může chvíli trvat: Je toho hodně co vědět o různých nastaveních a o tom, jak ovlivňují řez, a může nějakou dobu trvat, než se naučíte používat laserovou řezačku.

Každý, kdo by chtěl investovat do laserové řezačky, musí tyto nevýhody zvážit. Výhody je však u mnoha aplikací převažují. Při správné péči a údržbě může laserová řezačka poskytovat roky bezproblémové služby.

Přesné řezání materiálů

Jak jsme prozkoumali, řezání laserem je zajímavá technologie a její budoucnost vypadá slibně. S pokrokem v technologii bude tato metoda řezání i nadále výkonnější a přesnější. Většina laserových řezaček dokáže řezat materiály, jako je kov, s vysokou přesností. A jak je stále populárnější, poptávka po kvalifikovaných pracovnících roste. Po těch, kteří jsou vyškoleni v obsluze laserových řezaček, bude velká poptávka; proto je to skvělá příležitost proniknout do této vzrušující technologie.