Industrielle teknologier slutter ikke å forbløffe fantasien til selv erfarne spesialister, og amatørhåndverkere, enda mer. Men faktisk, hvem vil nekte en hjemmestasjonær minipresse for støping av metallprodukter, høypresisjons miniskjærere basert på laserteknologi eller et skrivebordsminilaboratorium for å tilberede høyoktanbensin fra brukt tyggegummi. Ikke alt og ikke alltid realiserbart, men ved å studere teknologi, med dyktige hender, kan du oppnå visse resultater. Men i dag skal vi snakke om laserskjæring av metaller.

Innhold:

1. Laserskjæringsteknologi i metall
2. Metall laserskjæremaskin
3. Gassfunksjoner i maskinen
4. Opplegg og typer håndholdt laser for metallskjæring

Laserskjæringsteknologi i metall

Laserskjæring av metaller er en av de mest avanserte og kostbare teknologiene som er tilgjengelige for metallbearbeiding. Ved å bruke en laser for å kutte metall med egne hender, kan du få enestående, fantastiske resultater som er utilgjengelige eller nesten utilgjengelige for enhver annen type metallbehandling. Laserens helt ubegrensede muligheter skyldes det faktum at strålen praktisk talt ikke kjenner noen grenser og er i stand til å overføre nesten enhver idé du kan forestille deg i ethvert materiale.

Lasermetallbehandlingsteknologi er basert på egenskapene til en laserstråle, og disse er:

1. Tydelig retning.
2. Monokromaticitet.
3. Sammenheng.
4. Makt.

På grunn av det faktum at laserstrålen, i motsetning til lys, har en ideell retningsevne, er energien i stand til å bli fokusert med minimale tap på et visst punkt. Når det gjelder evnen til å fokusere nøyaktig, utkonkurrerer laserstrålen det kraftigste søkelyset med titusenvis av ganger.

Men gitt det faktum at lysstrålen også bærer en viss energi, som er fysisk håndgripelig, kan man bare forestille seg hvilken energi laserstrålen har, etter å ha samlet alt på ett punkt og påført en liten del av planet.

Laserstrålen har en annen veldig viktig forskjell fra lysstrålen – monokromatisitet. Dette betyr at fra et optisk fysikks synspunkt har laseren en strengt definert og stivt fast bølgelengde og samme konstante frekvens. Derfor vil det ikke være vanskelig å fokusere den selv med vanlige optiske linser. Koherensen til laseren – den koordinerte strømmen av flere bølgeprosesser i tid, har et høyt nivå, og dette antyder at resonanssvingningene til laserstrålen kan forsterke energien flere ganger.

Takket være disse egenskapene kan laserstrålen fokuseres på det minste mulige området av materialet, samtidig som den skaper den høyeste energitettheten. Slik energi, som det viste seg, er tilstrekkelig til å brenne gjennom eller ødelegge et metall eller annet materiale i et mikroskopisk område av flyet, opp til smelting av ethvert materiale som kan smelte.

Metall laserskjæremaskin

Faktisk er alt ikke så enkelt som i teorien, siden det er noen fysiske krefter som kan svekke energien til laserstrålen, i tillegg har hvert av materialene sine egne egenskaper for å absorbere stråling og dens reflekterende evner. Hvert metall kan fordele absorbert energi annerledes på grunn av dets individuelle varmeledningsevne.

Hvis alle disse nyansene tas i betraktning og laserstrålen justeres på en slik måte at området med metallbestråling fra laseren smelter i det minste, bare i dette tilfellet kan vi snakke om metallskjæring ved å bruke laserstrålens energi . Under behandlingen blir metallet utsatt for to faser av eksponering:

1. Smelting.
2. Ødeleggelse, koking.

Derfor, for metaller med forskjellige tykkelser og forskjellige strukturer, kan forskjellige behandlingsmetoder brukes. Ett metall på en bestemt maskin kan ganske enkelt smelte, og dette vil være nok til å skille en del av arbeidsstykket fra et annet, og et annet metall vil trenge fordampning, det vil si koking, og først da kan det fordampe. Metallbehandling ved fordampning praktiseres sjelden, siden dette krever en enorm mengde energi. Nesten alle metallbehandlingsmaskiner utfører det ved hjelp av smelteteknologi.

Det er for disse formålene, for å redusere energien som brukes, at en katalyserende gass brukes i en metalllaserbehandlingsmaskin. Det bidrar også til å øke tykkelsen på metallet som behandles. For å jobbe med metall ved hjelp av en laser, bruker nesten alle maskiner ett av disse elementene:

• oksygen;
• normal luft;
• inerte gasser;
• nitrogen.

Dette vil allerede være en gass-laser metallbehandlingsmaskin.

Gassfunksjoner i maskinen

Under atmosfæriske forhold reduserer bruken av en slik maskin uten gass faktisk all energien til null, som vi diskuterte ovenfor, derfor fremskynder bruken av gass som hjelpestoff skjæreprosessen betydelig og gjør bruken av en metalllaserskjæring maskinen enda mer allsidig. Vanlig oksygen i metallbehandling kan utføre en rekke viktige funksjoner:
i det innledende stadiet av kutting oksiderer det metallet, noe som reduserer dets reflekterende egenskaper;
oksygen støtter brenning av metall under påvirkning av en kraftig laserstråle, og ekstra varme forbedrer effekten av strålen, og øker hastigheten på å kutte metall med en laser;
Ved hjelp av oksygen under trykk blir restene av materialet og forbrenningsproduktet fjernet og fjernet fra prosessområdet, noe som letter tilgangen av gass til det nye behandlingsområdet.

Opplegg og typer håndholdt laser for metallskjæring

Eventuelle metallskjærende lasere vil bli laget av følgende hovedkomponenter:

1. Energikilde.
2. En arbeidende kropp som utstråler energi.
3. Optoforsterker, speilsystemer, fiberlaser, som øker og forsterker strålingen fra arbeidskroppen.

I industrien brukes to typer laserhoder – faststoff og gass, som kan være av flere typer. Arbeidslegemet, energiutgiveren er plassert i energibelysende kamre, der den aktive kroppen kan være en rubinstav, neodymplater eller yttrium-dopet aluminium yttrium granater. Som et resultat av et stort antall refleksjoner av strålen, pumpes laseren med energi og strålen bryter ut gjennom det gjennomskinnelige glasset.

En konvensjonell metallskjærelaser hvis pris er overkommelig for en stor bedrift kan ha en effekt innenfor 5 kW. I slike små lasermaskiner benyttes systemer med langsgående gasspumping, hvor en gass eller en blanding av gasser føres under trykk gjennom et elektrisk gassutladningshode, som det tilføres elektrisitet for å eksitere gassen energisk.

Dermed fungerer en enkel gass-laser-metallskjæremaskin, ved hjelp av hvilken nesten alt arbeid med metallskjæring kan utføres.

Se også Galvanisering av metall hjemme