ZMZ Radosław Misztela, Kamil Kraska s.c.

ul. Twardosławicka 101
97-300 Piotrków Trybunalski

  zmz@zmzcnc.com
  +48 606 934 054

Cięcie laserem

Cięcie laserem polega na użyciu skupionej wiązki światła optycznego o dużej mocy do cięcia materiału. W połączeniu z technologią CNC urządzenia wykorzystujące cięcie laserem pozwalają na precyzyjne i detaliczne cięcia. Skupiona wiązka przebija materiał punktowo, aby następnie kontynuować cięcie dalej topiąc i odparowując materiał, przez który przechodzi wyznaczoną linią zgodną z projektem. Obróbka CNC z wykorzystaniem lasera pozwala na cięcie szerokiej gamy materiałów, od tkanin, drewna, tworzyw sztucznych po metale, a nawet kamienie szlachetne. Cięcie laserem można wykorzystać zarówno do zleceń jednorazowych, jak i produkcji nisko- i średnionakładowej ze względu na wysoką powtarzalność.

cięcie laserem

Na czym dokładnie polega cięcie laserem?

Cięcie laserem wykorzystuje intensywnie skupiony i spójny strumień światła do przecinania metali, papieru, drewna i akrylu. Jest to proces subtraktywny, który usuwa materiał podczas procesu cięcia poprzez odparowywanie, topnienie oraz ablację chemiczną. Optyka laserowa sterowana za pomocą komputerowego sterowania numerycznego (CNC) wierci otwory o wielkości zaledwie 5 mikronów (µ). Proces ten nie powoduje naprężeń szczątkowych w materiałach, co umożliwia cięcie materiałów delikatnych i łamliwych. Jest to proces bezdotykowy, w którym cięcie przebiega bez kontaktu z ciętym materiałem. Wiązka laserowa powstaje w wyniku stymulacji materiałów laserowych poprzez wyładowania elektryczne lub lampy umieszczone w zamkniętej przestrzeni. Materiał laserowy jest wzmacniany poprzez wewnętrzne odbicie przez zwierciadło częściowe, aż jego energia będzie wystarczająca, aby przybrać postać strumienia spójnego monochromatycznego światła. Światło to skupia się na obszarze pracy za pomocą luster lub światłowodów, które kierują wiązkę przez soczewkę.

Rodzaje laserów

Cięcie laserowe można wykonać z wykorzystaniem trzech rodzajów wycinarek laserowych:

  1. Lasery gazowe są najstarszym rodzajem laserów, a technika ta wykorzystuje do cięcia strumień mieszanki gazów składającej się z dwutlenku węgla, helu i azotu. Laser ten jest efektywniejszy do cięcia grubszych blach niż przecinarki światłowodowe o podobnej mocy wyjściowej. Zapewniają wysoką wydajność oraz są idealne do cięcia drewna, akrylu, szkła, papieru, tekstyliów, tworzyw sztucznych, folii, skóry czy kamienia.
  2. Lasery krystaliczne wykorzystują nośniki krystaliczne, aby ciąć metal z dużą mocą. Są w stanie ciąć mocniejsze i grubsze materiały niż wycinarki gazowe, ze względu na ich mniejsze długości fal i większą intensywność. Lasery tego typu są znacznie droższe i mają najkrótszą żywotność. Idealne do cięcia wszelkich metali, w tym metali powlekanych, tworzyw sztucznych czy ceramiki.
  3. Lasery światłowodowe to najnowszy typ laserów. Światłowód wytwarza mocniejsze, bardziej skupione wiązki lasera, dzięki czemu nadaje się do cięcia cięższych materiałów metalowych, co znacznie obniża koszty produkcji. Narzędzia te wykorzystują włókno szklane do wzmacniania wiązki. Są nawet trzy razy bardziej energooszczędne niż przecinarki gazowe, a dodatkowo umożliwiają szybsze cięcie cienkich arkuszy przy tej samej mocy. Nie mają ruchomych części, jak np. wentylatory cyrkulujące gaz lub zwierciadła w źródle światła. Dzięki temu są łatwiejsze w utrzymaniu. Podobnie jak lasery krystaliczne nadają się do cięcia metali, również powlekanych oraz tworzyw sztucznych, a przy tym są idealne do cięcia materiałów odblaskowych.

Cięcie laserem a dwa najpopularniejsze materiały

Cięcie metalu jest jednym z najpowszechniejszych zastosowań lasera, a szczególnie stali nierdzewnej, stali miękkiej, wolframu, niklu, mosiądzu i aluminium. Lasery idealnie nadają się do cięcia metali, ponieważ zapewniają czyste cięcie oraz gładkie i precyzyjne wykończenie. Cięcie laserem wykorzystuje się również w cięciu drewna. Należy jednak pamiętać, że nie każde nadaje się do tego typu obróbki. Najczęściej wybiera się płyty MDF lub sklejkę brzozową, gdyż można je wytwarzać w dużych arkuszach. Im twardsze drewno, tym większa wymagana moc lasera. Laserem w łatwy sposób można również grawerować drewno, a dzięki programom CAD można stworzyć nawet bardzo skomplikowane wzory.

Cięcie laserem i jego zalety

Do istotnych atutów metody, jaką jest cięcie laserem zaliczymy wysoką precyzję, mniejsze zanieczyszczenie linii cięcia oraz łatwiejsze zamocowanie przedmiotu. Wiązka lasera nie zużywa się podczas procesu cięcia, a materiały są mniej narażone na wypaczanie oraz jest mniejsza szansa na popełnienie błędu przez operatora wycinarki laserowej. Lasery tną materiały, które trudniej pociąć innymi metodami. Można je również zastosować do wytrawiania skomplikowanych projektów na mniejszych częściach, pozostawiając metal bez zadziorów i z gładką krawędzią.

Jakie wady ma cięcie laserem?

Proces ten jest synonimem wysokiego zużycia energii. Należy również pamiętać, że podczas cięcia tworzyw sztucznych powstają toksyczne opary, które należy wentylować, co generuje dodatkowe koszty. Efektywność lasera zależy od grubości obrabianego przedmiotu, ciętego materiału oraz rodzaju użytego lasera. Proces należy kontrolować, aby nie dopuścić do spalenia materiału, a przede wszystkim trafnie wprowadzić ustawienia. Niedopilnowanie tego może spowodować również odbarwienie się ciętego metalu. Kolejną wadą tej technologii są wysokie koszty zakupu wycinarek laserowych. Ważne jest, aby operator lasera w trakcie testów czy napraw uważał na swoje bezpieczeństwo. Mimo, że cięcie laserem jest w pełni zautomatyzowane, to jednak operator jest narażony na poparzenie w przypadku kontaktu z wiązką lasera.

Jak działa wycinarka laserowa?

Cięcie laserem rozpoczyna się od umieszczenia materiału na stole lasera, gdzie jest on następnie trawiony lub wycinany z arkusza za pomocą lasera. Moc wiązki jest dobierana w zależności od rodzaju ciętego materiału i grubości blachy. Typowa wiązka lasera ma średnicę 0,1-0,3mm (moc 2-3 kW). Rysunek CAD jest konwertowany na serię poleceń, które są zrozumiałe dla wycinarki laserowej. Zwykle dane wprowadza operator lasera w oparciu o standardową procedurę roboczą. Następnie arkusz materiału jest przycinany na wymiar i umieszczany na stole maszyny, aby wiązka lasera mogła go pociąć. Światło lasera jest emitowane przez tzw. rezonator. Jest to hermetyczna szklana rurka złożona z dwóch skierowanych ku sobie lusterek i wypełniona gazami, które są aktywowane przez specjalne diody. Światło przechodzi następnie do głowicy tnącej i skupia się w zakrzywionej soczewce, gdzie kumuluje się w formę pojedynczej wiązki. Z tego samego arkusza metalu można wyciąć wiele części, które wcześniej zostały zaplanowane w jednym programie.

Dlaczego warto postawić na cięcie laserem?

Laser nadaje się do wielu rodzajów materiałów i jak żadna technologia jest w stanie przeciąć tak wiele różnych materiałów organicznych i nieorganicznych. Nie wymagana jest też żadna forma obróbki końcowej. Nawet w przypadku cięcia tekstyliów laser zapewnia idealne wykończenie krawędzi. Powstałe nacięcie jest niewiele większe niż sama wiązka lasera. Umożliwia to cięcie laserem bardzo drobnych geometrii o dowolnym kształcie. Dodatkowo zintegrowane z laserem kamery mogą tworzyć znaczniki i automatycznie kompensować ścieżkę cięcia. Nawet jeśli oryginalny szablon zostanie przesunięty, obrócony lub zniekształcony. Wycinarki laserowe nie ulegają zużyciu ani stępieniu, co oszczędza koszty w bieżącej eksploatacji.

ZMZ Radosław Misztela, Kamil Kraska s.c. - obróbka CNC, usługi frezowania CNC

© 2024 All rights Reserved. Designed and powered by ZMZ Radosław Misztela, Kamil Kraska s.c.

Projekt graficzny: Magdalena Mirowska, Zdjęcia: Agnieszka Seklecka

This site is registered on wpml.org as a development site. Switch to a production site key to remove this banner.