+48 54 234 50 40

+48 54 235 08 41

biuro@usm.com.pl

Przejdź do Kontaktu

Cięcie blach laserem – małe kompendium wiedzy

Cięcie laserowe blach to codzienność w niemal każdej branży przemysłowej, automatyzacyjnej, motoryzacyjnej oraz budowlanej. Maszyny, taśmociągi, przenośniki, małe i duże konstrukcje, zbiorniki, zawory, rurociągi – każdy sektor działalności wymaga tego, by cięcie blach było szybkie, precyzyjnie i nie wiązało się z nadmiernymi kosztami. W te założenia idealnie wpisuje się wycinanie laserowe. Co trzeba wiedzieć o tej formie kształtowania materiałów? Na co zwrócić uwagę i jakie korzyści płyną z efektywnego, odpowiednio zaplanowanego cięcia?

Rodzaje laserów do wycinania metalu

Wbrew powszechnej wizji, cięcie i obróbka metali nie wynika z wyłącznie jednej zastosowanej technologii. To kilka rozwiązań dających możliwość dostosowania szczegółów technicznych do danego produktu czy procesu. W efekcie, technologia ta daje szczególnie szerokie możliwości wykorzystywania przemysłowego. Proces cięcia blach – głównie w zakresie przemysłowym i z uwzględnieniem powtarzalności – idzie ku połączeniu szybkości realizacji oraz zachowania doskonałej precyzji wykończenia.

Jednym z najbardziej popularnych rozwiązań była – i niezmiennie jest – technologia cięcia CO2, która sprawdza się m.in. w przypadku stali konstrukcyjnej i nierdzewnej. Laser oparty na współdziałaniu mieszaniny gazów – dwutlenku węgla, helu i azotu – ma jednak ograniczenia: to przede wszystkim jego zapotrzebowanie energetyczne. Ono bywa kilkukrotnie wyższe niż nowsze rozwiązania bardziej ukierunkowane na kwestię wydajności. Nacisk na to, by ograniczać pobór energetyczny, sprawia, że cięcie blach oraz innych metali ewoluuje i realizowane jest również w oparciu o kolejne metody.

W założenia optymalizacji energetycznej oraz wydatków doskonale wpisuje się technologia laserowa fiber. Większa koncentracja wiązki przy jednoczesnym lepszym przyswajaniu światła przez metal sprawiają, że praca jest znacznie bardziej energooszczędna. Wraz z niskim użyciem energii idzie wysoka prędkość cięcia laserowego. Stąd powszechność tej technologii w przypadku cięcia blach.

Na czym polega cięcie laserowe?

To proces, w którym energia wiązki laserowej – zarówno impulsowej, jak i o charakterze ciągłym – doprowadza do stopnienia ciętego materiału. Odbywa się to w szczelinie cięcia. Proces ten obejmuje również równoczesne stopnienie, odparowanie i spalanie danego materiału. Proces cięcia powinien być postrzegany również w kontekście innych prac – np. perforacji czy nawiertów.

Aby doszło do nagrzania metalu w danym obszarze np. blachy, wiązka laserowa musi dostarczyć odpowiednią wartość energetyczną. Jej część tracona jest na skutek odprowadzania ciepła do ciętej powierzchni poprzez powierzchnię obrabianych w ten sposób krawędzi. W momencie swoistego uderzenia wiązki laserowej w strukturę ciętego metalu, część energii zostaje absorbowana.

Techniki cięcia laserowego metali

Specyfika obróbki materiału uzależniona jest m.in. od warunków technologicznych oraz mocy i jakości zastosowanej wiązki. Równie istotne są zastosowane prędkości cięcia czy typ gazu. W większości przypadków cięcie laserowe metalu odbywa się techniką cięcia w stanie ciekłym metali szczeliny cięcia, z zastosowaniem odparowania metalu oraz poprzez tzw. cięcie reaktywne – w stanie ciekłym metalu. Warto zwrócić więc uwagę na fakt, że wycinanie laserowe może przybierać różnorodne formaty. Coraz bardziej idą one ku indywidualizacji – dostosowania poszczególnych rozwiązań ku potrzebom określonego materiału lub wykonawcy.

Cięcie laserem w przypadku metali – np. blachy – odbywa się przy pomocy emitowanego promieniowania elektromagnetycznego. On sam, będąc złożony z ośrodka czynnego, układu pompowania oraz zwierciadeł rezonatora, stanowi rozwiązanie nieustannie podlegające zmianom i udogodnieniom. Wpływa to na szybkość realizacji, dokładność cięć czy kwestię wydajności i żywotności samego urządzenia.

W efekcie, laserowe cięcie blachy stanowi najlepszą technikę termicznego rozdziału materiału: od stali po stopy metali. Warto w tym kontekście zwrócić uwagę na różnice w technologii poszczególnych technik. Niezmiennie doceniany laser CO2 zapewnia satysfakcjonującą szybkość i wydajność pracy, jednak np. wykorzystanie technologii fiber umożliwi wyższą wydajność i prędkość cięcia wynikającą z wyższej gęstości energii i struktury samego promienia. Tak więc: cięcie laserowe – pod względem efektywności – może różnić się w zależności od zastosowanych rozwiązań.

Wszechstronność a cięcie laserem

Wycinanie laserowe w metalu – niezależnie od jego specyfiki czy założenia określonego kształtu – to dziś jedna z podstawowych form pracy produkcyjnej. Różnorodności wykorzystania sprzyja technologia pracy i powszechność jej wykorzystania. Cięcie laserowe umożliwia obróbkę różnego rodzaju materiałów przy jednoczesnym zachowaniu doskonałej jakości poszczególnych krawędzi. W kontekście tego, jak precyzyjne musi być cięcie blach – użycie lasera daje poczucie swobody, komfortu, szybkości i dokładności.

W te oczekiwania wpisuje się automatyzacja cięcia laserem. Urządzenia przeznaczone do samoczynnej pracy mechanicznej na płaszczyźnie 2D umożliwiają doskonały stopień precyzji – na poziomie 0,03 mm przy szybkości obróbki 20 m na minutę. Tworzone w ten sposób centrum umożliwia – przy zachowaniu pełnej powtarzalności – wycinanie elementów o dowolnym ukształtowaniu blachy. Zapewniają również kontrolę komputerową całego procesu, bezstykowe wykończenie, cięcia przestrzenne czy archiwizację projektów w kontekście dalszych prac.

Co daje cięcie laserowe blachy?

Tu odpowiedź jest krótka: same korzyści. Zalety płynące z wykorzystania te technologii obejmują nie tylko wysoką precyzję cięcia – choć ta oczywiście stanowi niezaprzeczalny priorytet. W kontekście przemysłowym niemniej ważna jest wysoka prędkość cięcia oraz bardzo istotna powtarzalność całego procesu. W ujęciu wieloelementowym – np. w motoryzacji – pewność wygenerowania elementów o dokładnie tych samych parametrach realnie przyspiesza każdy etap produkcyjny i redukuje ryzyko potencjalnych błędów. Warto zwrócić uwagę również na kwestię ekonomiki. Wycinanie laserowe w metalu to oszczędność nie tylko czasu, ale i materiałów. Zaplanowane i osiągane ostatecznie kształty nie wymagają dodatkowej obróbki. Precyzja zapewnia minimalizację odpadów; zauważalny jest też ograniczony obszar oddziaływania termicznego.

Comments are closed.