Apakah proses pemotongan logam laser?

Pemotongan laseradalah kaedah yang tepat dan cekap digunakan untuk memotong logam dan bahan lain dengan menggunakan laser berkuasa tinggi. Proses ini digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, termasuk pembuatan, automotif, aeroangkasa, dan kerja logam, kerana ketepatan, kelajuan dan keupayaannya untuk mencipta reka bentuk yang rumit. Dalam panduan ini, kami akan membahagikan cara pemotongan laser berfungsi, komponen utama yang terlibat dan jenis pemotongan laser.

1. Apakah Pemotongan Laser?

Pemotongan laser ialah proses yang menggunakan pancaran cahaya terfokus (laser) untuk memotong atau mengukir bahan seperti logam, plastik dan kayu. Pancaran laser mencairkan, membakar atau mengewapkan bahan, meninggalkan potongan yang bersih dan berkualiti tinggi dengan sisa yang minimum.

2. Komponen Utama Pemotongan Laser

- Sumber Laser: Pancaran laser berasal daripada penjana laser (laser CO2, gentian atau Nd:YAG biasanya digunakan untuk pemotongan logam). Laser dikuatkan dan diarahkan ke arah bahan pemotongan.

- Kanta Pemfokusan: Kanta atau siri kanta memfokuskan pancaran laser ke titik kecil, meningkatkan keamatannya pada titik sentuhan dengan bahan.

- Kepala Pemotongan: Kepala pemotong menghalakan pancaran laser ke bahan. Ia bergerak di sepanjang laluan yang diprogramkan, dikawal oleh CNC (Computer Numerical Control) atau sistem panduan lain.

- Gas Bantuan: Gas seperti oksigen, nitrogen atau udara sering dihembus melalui muncung untuk membantu dalam proses pemotongan, membantu mengeluarkan bahan cair dan meningkatkan kualiti potongan.

- Katil Bahan: Logam diletakkan di atas katil atau meja yang stabil yang menyokong bahan semasa proses pemotongan.

3. Proses Pemotongan Laser

Proses pemotongan laser boleh dibahagikan kepada langkah-langkah berikut:

Langkah 1: Reka Bentuk dan Pengaturcaraan

- Reka Bentuk CAD: Langkah pertama ialah mencipta reka bentuk untuk bahagian atau komponen yang perlu dipotong. Ini dilakukan menggunakan perisian CAD (Computer-Aided Design). Reka bentuk ditukar kepada format yang boleh dibaca oleh mesin pemotong laser, biasanya fail vektor.

- Pengaturcaraan CNC: Reka bentuk dimuat naik ke sistem CNC, yang mengawal mesin pemotong laser. Ia menterjemah reka bentuk ke dalam arahan pemotongan, membimbing laser tentang cara dan tempat untuk memotong.

Langkah 2: Penyediaan Bahan

- Kepingan logam atau bahan yang akan dipotong diletakkan di atas katil mesin. Logam biasa yang digunakan dalam pemotongan laser termasuk keluli, keluli tahan karat, aluminium, loyang dan tembaga.

Langkah 3: Pemotongan Laser

- Penjanaan Rasuk: Sumber laser menjana pancaran cahaya bertenaga tinggi, yang kemudiannya difokuskan melalui kanta untuk mencipta tempat haba yang sengit.

- Pemanasan Bahan: Apabila pancaran laser yang difokuskan mengenai logam, tenaga diserap, menyebabkan bahan menjadi panas dengan cepat dan cair, terbakar atau mengewap.

- Gas Bantuan: Gas bantuan (seperti oksigen atau nitrogen) diarahkan ke kawasan pemotongan melalui muncung. Ia membantu membersihkan logam cair dan serpihan, serta menyejukkan bahan dan meningkatkan kelajuan dan ketepatan pemotongan.

 - Oksigen sering digunakan untuk memotong keluli lembut, kerana ia bertindak balas dengan logam untuk menghasilkan haba dan mempercepatkan proses pemotongan.

 - Nitrogen digunakan untuk bahan seperti keluli tahan karat untuk mengelakkan pengoksidaan dan memastikan kelebihan yang bersih.

- Pergerakan Laser: Kepala pemotongan laser dikawal CNC bergerak di sepanjang laluan yang diprogramkan, mengikut reka bentuk. Kelajuan, kuasa dan titik fokus laser dilaraskan berdasarkan bahan dan ketebalan logam yang dipotong.

Langkah 4: Penyejukan dan Penamat

- Semasa laser memotong bahan, logam cair atau terwap diterbangkan oleh gas bantuan, meninggalkan potongan yang bersih dan licin.

- Selepas pemotongan selesai, bahagian tepi boleh dilicinkan atau dinyahburkan, bergantung pada kemasan yang diingini.

- Sebarang sisa besi buruk atau bahan buangan adalah minimum kerana ketepatan laser.

4. Jenis Pemotongan Laser untuk Logam

Terdapat beberapa kaedah pemotongan laser bergantung pada bahan dan aplikasi:

A. Pemotongan Pengewapan

- Pancaran laser memanaskan bahan sehingga takat didihnya, menyebabkan ia menguap. Kaedah ini sesuai untuk bahan seperti kayu atau plastik tetapi juga boleh digunakan untuk logam nipis.

B. Pemotongan Lebur dan Tiupan (Pemotongan Gabungan)

- Bahan dipanaskan sehingga ia cair, dan gas bertekanan tinggi (selalunya nitrogen) meniup logam cair keluar dari potongan. Kaedah ini adalah biasa untuk memotong logam seperti keluli tahan karat dan aluminium.

C. Pemotongan Reaktif (Pemotongan Api)

- Juga dikenali sebagai pemotongan laser berbantukan oksigen, kaedah ini serupa dengan pemotongan bahan api oksi. Oksigen ditiup ke dalam kawasan pemotongan, dan logam bertindak balas dengan oksigen, menghasilkan haba tambahan dan mempercepatkan proses pemotongan. Ini sering digunakan untuk memotong keluli tebal.

D. Retak Tekanan Terma

- Sesetengah bahan rapuh, seperti kaca, boleh dipotong menggunakan tegasan haba terkawal. Laser mendorong pemanasan setempat, dan apabila bahan menjadi sejuk, ia retak di sepanjang laluan pemotongan.

5. Kelebihan Laser Memotong Logam

- Kepersisan Tinggi: Pemotongan laser boleh menghasilkan potongan yang sangat tepat dengan toleransi yang ketat, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk yang rumit.

- Potongan Bersih: Laser menghasilkan tepi yang licin dan bersih, selalunya menghilangkan keperluan untuk kemasan sekunder.

- Serbaguna: Pemotongan laser berfungsi pada pelbagai jenis logam dan ketebalan, daripada kepingan nipis kepada plat yang lebih tebal.

- Sisa Dikurangkan: Pemotongan laser sangat cekap, mengurangkan sisa bahan berbanding kaedah pemotongan lain.

- Kelajuan: Ia menawarkan kelajuan pemotongan yang lebih pantas, terutamanya apabila memotong logam yang lebih nipis, berbanding kaedah tradisional seperti pemotongan mekanikal.

6. Aplikasi Pemotongan Laser dalam Logam

Pemotongan laser digunakan dalam pelbagai industri, termasuk:

- Automotif: Untuk memotong bahagian logam seperti komponen casis dan bahagian enjin.

- Aeroangkasa: Untuk mencipta komponen ketepatan untuk pesawat dan kapal angkasa.

- Pembuatan: Untuk fabrikasi logam tersuai, termasuk kurungan, penutup dan bahagian kepingan logam.

- Membuat Barang Kemas: Untuk reka bentuk dan corak logam terperinci.

- Pembinaan: Memotong rasuk keluli, panel dan pelapisan.

Kesimpulan

Logam pemotongan laser ialah proses yang sangat cekap dan tepat, memberikan ketepatan, kelajuan dan fleksibiliti yang unggul merentasi pelbagai industri. Sama ada anda memotong kepingan logam nipis atau plat keluli tebal, kaedah dan peralatan pemotongan laser yang betul boleh meningkatkan produktiviti dengan ketara dan mengurangkan sisa bahan. Memahami proses memastikan kawalan kualiti yang lebih baik dan membantu dalam memilih jenis pemotongan laser yang paling sesuai untuk keperluan kerja logam tertentu.

Dongguan Fu Cheng Xin Communication Technology Co., Ltd. komited terhadap pembangunan, pengeluaran, pemasangan, pembekal perkakasan perkhidmatan sehenti ODM. Selamat datang untuk menyiasat kami di Lei.wang@dgfcd.com.cn.