Список выбранных товаров
  • Нет выбранных товаров

Как резать лазером медь и другие светоотражающие металлы?

Лазерная резка низкоуглеродистой и нержавеющей стали имеет долгую историю и является одним из применений CO2-лазеров. Однако CO2-лазеры традиционно не являются хорошим решением для резки материалов с высокой отражательной способностью.

Длина волны излучения волоконных лазеров составляет около 1,07 мкм, по сравнению с 10,6 мкм у традиционных альтернатив CO2. Лазерный свет с длиной волны 1,07 мкм не только меньше отражается и, следовательно, легче поглощается, но и более короткая длина волны может быть сфокусирована в пятно, диаметр которого составляет примерно 1/10 диаметра луча CO2. Это обеспечивает значительно более высокую плотность мощности, что облегчает проникновение в металл. При таких высоких уровнях плотности мощности металлы, такие как медь и латунь, быстро проходят через фазовый переход в расплавленное состояние, поэтому лазерный луч быстро преодолевает барьер отражения таких металлов для начала эффективного процесса резки. Резка таких металлов оказалась сложной при использовании CO2-лазеров.

Какие металлы отражают при лазерной резке?

Медь, латунь, бронза, серебро, золото и алюминий в твердом состоянии хорошо отражают инфракрасный свет. Алюминий, однако, не считается отражающим металлом для практических целей резки волоконным лазером .

Почему лазерная резка латуни и меди настолько сложна?

  • Низкое поглощение инфракрасного лазерного излучения затрудняет резку этих металлов;
  • Медь и латунь (медно-цинковый сплав) являются хорошими отражателями (и, следовательно, плохими поглотителями) инфракрасного (ИК) лазерного света, особенно в твердом состоянии;
  • Чистая медь в твердом состоянии отражает> 95% ближнего ИК-излучения (длина волны ~ 1 мкм);
  • Отражательная способность меди и других отражающих металлов уменьшается, когда металл нагревается, и резко падает, когда материал плавится (например, до <70% для меди в расплавленном состоянии). Эти металлы в расплавленном состоянии поглощают значительно больше лазерной энергии.

Распространенные проблемы при лазерной резке отражающих металлов

При оптимальном выборе лазера, оптики и процесса резки лазерный луч быстро расплавляет поверхность отражающих материалов, затем взаимодействует с более поглощающим расплавленным металлом и инициирует эффективный, стабильный процесс резки. Неправильный выбор лазерной/оптической установки или использование неоптимальных параметров процесса может привести к чрезмерному сближению лазера с твердым металлом и, следовательно, к чрезмерному количеству отраженного света. Слишком большое отражение, в свою очередь, приводит к неэффективности процесса резки и потенциальному повреждению оптики.

Критической стадией при резке отражающего металла является начало процесса, особенно стадия прожигания, когда лазер взаимодействует с твердым металлом. После создания разреза лазерный луч в основном взаимодействует с расплавленным материалом.

Какие факторы важны для успешной резки меди и латуни с помощью волоконного лазера?

Следующие параметры процесса важны для резки меди и латуни с помощью волоконных лазеров:

Скорость резки

Отступите от максимальной скорости подачи, которую может поддерживать процесс, примерно на 10 - 15%, чтобы избежать риска того, что резка погаснет, тем самым применяя высокий уровень энергии луча к материалу в его наиболее отражающем состоянии. Если вы сомневаетесь, начните с более медленной скорости, чем та, которую может выдержать процесс. Перед перемещением луча для начала резки дайте время выдержки, чтобы убедиться, что отверстие пробито насквозь.

Фокусное положение

Как для прожига, так и для резки, установите положение фокуса как можно ближе к верхней поверхности, насколько позволяет качество резки. Это сводит к минимуму количество поверхностного материала, который взаимодействует с лучом в начале процесса, тем самым максимизируя плотность мощности луча, что приводит к более быстрому плавлению.

Толщина меди 1 мм 1,5 мм 2 мм 3 мм 4 мм 6 мм
Минимальная пиковая мощность, необходимая 1000 Вт 1000 Вт 1500 Вт 2000 Вт 3000 Вт 4000 Вт

Настройка мощности

Использование максимальной пиковой мощности, доступной для прожига и резки, сокращает время, в течение которого материал находится в наиболее отражающем состоянии. Приведенную выше диаграмму можно использовать в качестве консервативного руководства для начала разработки процесса.

Режущий газ

При прожиге и резке меди в качестве режущего газа обычно используется кислород под высоким давлением (100-300 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от толщины) для повышения надежности процесса. Когда используется кислород, образование оксида меди на поверхности снижает отражательную способность. Для латуни подойдет азотный газ для резки.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Основы лазерной резки — знания, которые вам пригодятся»‎ и «‎ТОП 10 советов и приемов для резки и гравировки на лазерном станке»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Понравилась статья? Жми
10
23 августа 2021
8382
Подписывайтесь
Комментарии (2)
Юрий 19 января , 14:26

Поучительная статья

0 | Ответить
Андрей 23 июня , 16:27

На сегодняшний день лазер находит широкое применение в промышленности за счет высокой точности и возможности сложно контурного раскроя. Резку меди лазером можно считать наилучшей альтернативой механической обработке металлов, выполняемой при помощи фрез, ножовочных полотен, ленточных пил. Кроме того, лазерная резка упрощает производственный процесс.

0 | Ответить
Оставить комментарий

Читайте также

Новые комментарии

«Карманный» ЧПУ - Крутейший 5-ти осевой фрезерный мини станок с ЧПУ Pocket NC Даниил Скажите пожалуйста, можно ли преобрести этот станок, и за...


10 способов удаления заусенцев на металле Karol Okuniewicz Интересно


Миниатюрный фрезерный станок своими руками - супер надежный и точный [чертежи прилагаются] Александр Николаевич По факту нужна 3д модель, лазерная резка ! Если руками...


Шикарный столярный верстак Рубо Сергей Анатольевич Верстак бомба!!!


Какие материалы можно сваривать лазерной сваркой? Сардор Здраствуйте


Обзор комбинированного станка C400 PRO MAX Петр Васильевич понравилось. спасибо. уточните цену

Присоединяйся к нам!