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La tecnologia laser è nota per essere il coltello più affilato, il righello più preciso e la luce più brillante. Dopo l'ingresso nel XX secolo, questa tecnologia, combinata con attrezzature avanzate, ha promosso lo sviluppo dell'industria manifatturiera. La macchina per il taglio laser emette un raggio laser ad alta densità di potenza attraverso il laser per irradiare il materiale da tagliare, in modo che il materiale venga rapidamente riscaldato, vaporizzato ed evaporato formando dei fori. Man mano che il raggio laser ad alta densità di potenza si muove sul materiale, i fori formano continuamente fessure lineari, realizzando così il taglio del materiale. Il taglio laser è adatto a tutti i materiali fusibili come i metalli.
Come metodo di lavorazione di precisione, il taglio laser può tagliare quasi tutti i materiali. Il taglio laser offre elevata efficienza, elevata densità energetica e morbidezza. In termini di precisione, velocità ed efficienza, è la scelta migliore per l'industria del taglio della lamiera. La lavorazione della lamiera rappresenta un terzo della lavorazione dei metalli a livello mondiale ed è ampiamente utilizzata in quasi tutti i settori. La tecnologia del taglio laser sta diventando una tecnologia fondamentale per i produttori. In un certo senso, le macchine per il taglio laser hanno portato una rivoluzione tecnologica nella lavorazione della lamiera. Rispetto ai metodi di taglio tradizionali, il taglio laser è più facile da comprendere e apprendere e offre vantaggi assoluti in termini di effetto di lavorazione e velocità richiesti dalle aziende. Pertanto, si ritiene che le macchine per il taglio laser rappresenteranno la tendenza generale nella scelta dei futuri metodi di taglio.
Diversi materiali comuni e tecniche di taglio dimacchina per il taglio laser ad alta velocità :
Acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile presenta caratteristiche di elevata durezza, resistenza alla ruggine e alla corrosione. Trova un'ampia gamma di applicazioni e i requisiti di lavorazione per l'acciaio inossidabile sono diversi. La lavorazione dell'acciaio inossidabile con macchine per il taglio laser migliora notevolmente la precisione e la qualità di lavorazione, riduce i tempi di lavorazione secondaria, riduce gli sprechi e aumenta il tasso di utilizzo. In teoria, una macchina per il taglio laser ad alta potenza da 40.000 W può tagliare 200 mm di acciaio inossidabile. Tuttavia, non è consigliata per la produzione di massa a lungo termine, che non favorisce l'uso sostenibile delle macchine per il taglio laser.
Il taglio laser dell'acciaio inossidabile utilizza generalmente azoto, che può efficacemente evitare bruciature gialle sulla superficie dell'acciaio inossidabile tagliato. Inoltre, quando si taglia un cerchio, il diametro del cerchio di taglio effettivo dell'acciaio inossidabile è pari a 1-1,2 volte lo spessore della piastra.
acciaio al carbonio
Per alcune lamiere tradizionalmente difficili da tagliare o con una scarsa qualità di taglio, le macchine per il taglio laser possono facilmente risolvere il problema, soprattutto per alcune lamiere in acciaio al carbonio. Rispetto all'acciaio inossidabile, le macchine per il taglio laser possono fare di più. In teoria, una macchina per il taglio laser ad alta potenza da 30.000 W può tagliare acciaio al carbonio di 100 mm di spessore. Sebbene non sia consigliata per la produzione di massa, è possibile tagliare facilmente acciai al carbonio di 70 mm e inferiori.
Nel taglio dell'acciaio al carbonio, il taglio assistito da azoto viene generalmente utilizzato per spessori inferiori a 1 mm, mentre per spessori superiori a 1 mm si utilizza il taglio assistito da ossigeno, che risulta più efficiente. Inoltre, è importante notare che il diametro minimo del cerchio per il taglio dell'acciaio al carbonio è pari a 1,5 volte lo spessore della lamiera.
Rame e alluminio
Rame e alluminio sono materiali altamente riflettenti, in particolare il rame rosso. A causa di alcune delle loro caratteristiche (alta riflettività), il taglio laser non è facile da eseguire. In caso di necessità di tagli di grandi dimensioni, si può dare priorità alle teste laser IPG, in grado di tagliare materiali altamente riflettenti. Presentano evidenti vantaggi rispetto ad altre teste di taglio laser. Naturalmente, sebbene la testa laser IPG abbia un proprio meccanismo di protezione e non causi perdite di potenza al laser, è comunque sconsigliato tagliare materiali altamente riflettenti per lunghi periodi. Inoltre, quando si deve tagliare, è necessario considerare la perdita di potenza del laser.
Analisi delle soluzioni ai problemi che spesso si presentano con le macchine per il taglio laser nel processo di taglio vero e proprio:
1. Non c'è risposta dopo l'avvio
Questo problema è solitamente causato dall'uscita e dall'ingresso dell'alimentatore. È possibile controllare l'alimentatore per la risoluzione dei problemi; le interruzioni di corrente sono solitamente causate da un fusibile bruciato o da un problema con l'interruttore di alimentazione, che richiede fusibili e interruttori di controllo di qualità superiore.
2. Dopo aver funzionato per un certo periodo di tempo, la luce di uscita è molto debole
In questo caso, verificare innanzitutto se la lunghezza focale è cambiata. In caso contrario, verificare che la lente di messa a fuoco della macchina non sia sporca; che il sistema di percorso ottico non sia deviato accidentalmente; la cosa più importante è verificare che la circolazione dell'acqua sia fluida. Solo quando la circolazione dell'acqua è fluida, il calore della macchina per il taglio laser può essere dissipato il più possibile, la conversione energetica dell'apparecchiatura laser può essere migliorata e, infine, la sorgente luminosa può essere messa a fuoco.
3. Spesso si formano scintille anomale quando si taglia l'acciaio al carbonio sottile
Durante il taglio laser di acciaio al carbonio sottile, le scintille sono in genere lunghe e piatte, con pochissime punte. Tuttavia, scintille anomale comprometteranno la levigatezza della superficie di taglio e la qualità di lavorazione del pezzo. In questa fase, quando gli altri parametri sono normali, è opportuno considerare la perdita dell'ugello della testa laser. In caso di problemi, l'ugello deve essere sostituito tempestivamente. Se non viene sostituito con un nuovo ugello, è necessario aumentare la pressione del gas di taglio. Se la filettatura nel collegamento tra l'ugello e la testa di taglio laser è allentata, interrompere immediatamente il taglio laser, verificare lo stato del collegamento della testa di taglio laser e reinstallare la filettatura.
4. La deformazione del foro rotondo o della linea retta lavorata
In caso di guasto di questo tipo, è necessario innanzitutto escludere che il software di controllo del taglio laser funzioni correttamente. Ad esempio, tracciare una linea di lavorazione e osservare se la testa laser si muove lungo la linea durante la lavorazione. Questo elimina sostanzialmente la possibilità di problemi software. Allo stesso tempo, questa fase può anche rilevare problemi anomali di allentamento della struttura meccanica. Dopo aver escluso la possibilità di problemi software e meccanici, è necessario verificare se l'energia laser sia troppo elevata, il che potrebbe compromettere l'area non interessata dalla lavorazione.
Osservare se il bordo tagliente del pezzo in lavorazione è fuso. Il bordo di lavorazione normale dovrebbe essere liscio e piatto. In tal caso, i parametri di potenza o frequenza del laser devono essere opportunamente ridotti per risolvere il problema. Esiste anche un problema relativamente raro che può essere causato dalla deformazione della lente di focalizzazione nella testa laser. Questo può essere valutato osservando se il raggio emesso dalla testa laser è concentrato o meno.
5. Il pezzo in lavorazione presenta spesso delle sbavature
Innanzitutto, è importante considerare i fattori che causano la formazione di bave durante il taglio e non aumentare ciecamente la velocità di taglio, poiché, nel processo di taglio vero e proprio, un aumento ciecamente della velocità di taglio può facilmente portare all'impenetrabilità della lamiera, un problema particolarmente evidente nella lavorazione di lamiere zincate. In questa fase, è necessario considerare attentamente anche altri fattori della macchina utensile per risolvere il problema, ad esempio la necessità di sostituire l'ugello, l'instabilità del movimento della guida, ecc.
6. Il laser non è completamente tagliato
Motivi di questo problema: verificare se la scelta dell'ugello laser corrisponde allo spessore della lamiera lavorata, sostituire l'ugello o lavorare la lamiera; per verificare se la velocità della linea di taglio laser è troppo elevata, è necessario controllare e ridurre la velocità della linea in base alle effettive condizioni della lamiera.
Data di pubblicazione: 05-08-2023
