金属レーザー カッターを使用する理由

鋼板だけでなく、アルミ板、軟鋼、ステンレスなどにも対応します。レーザー切断プロセスは非常に正確で、優れた切断品質を提供します。非常に狭いカット幅と小さな熱影響ゾーンがあり、カットは非常に複雑な形状、形状、小さな穴になります。

多くの人は、「レーザー」という言葉が誘導放出による光増幅の頭字語であることを知らないかもしれません。本当の問題は、どうすれば鉄板を光だけで切り裂くことができるかということです。この記事では、金属レーザー カッターに関するこの質問とその他の重要な質問に回答します。

レーザー ビームは、強度、波長、または色が非常に高い光の列です。典型的な CO2 レーザーでは、この波長は光スペクトルの赤外線部分にあるため、人間の目には見えません。マシンのビーム経路を通過するとき、光線は非常に狭く、直径はほぼ 10 mm です。

これは、ビームを作るレーザー共振器を介して行われます。多くのミラーまたはビーム フレクサーによって多数のパスに反映する方法は多数あります。それから最後の方法は、それが事実上鋼の工作物に集中することです.この非常に強力なレーザー ビームは、ノズルを通過する経路を移動し、プレートに照準を合わせます。酸素や窒素などの圧縮ガスも、このノズル開口部を通って流れます。

レーザー専用レンズ

特殊なレンズまたは曲面ミラーを使用して、レーザー ビームの焦点を合わせることができます。これは、レーザー切断ヘッドで行われます。焦点の形状とエネルギー密度が完全に丸く、その点でコヒーレントになり、ノズルの中心に来るように、ビームを正確に集束させる必要があります。

大きなビームを一点に集中させると、その点の熱密度が強烈になります。虫眼鏡を使って太陽の光を葉に集中させ、これがどのように火災を引き起こすかを忘れないでください。ここで、1 か所に 6 kW のエネルギーを集中させることを考えてみてください。その場所がどれほど熱くなるか想像できます。

材料の急速な加熱、溶融、および部分的または完全な蒸発は、高い電力密度によって引き起こされます。レーザービームからの熱は、軟鋼を切断する際に従来の「酸素燃料」燃焼プロセスを開始するのに十分であり、レーザー切断ガスは、酸素燃料トーチによく似た純粋な酸素です。

レーザー ビームは実際に材料を溶かしながらステンレス鋼またはアルミニウムを切断し、窒素は高圧下で溶融金属をギャップから吹き飛ばします。

切断ヘッドは、CNC レーザー カッターで目的の部品の形状に合わせて金属プレート上を移動し、それによってプレートから部品を切断します。ノズルの先端とカッティング プレートの間の非常に正確な距離は、静電容量式の高さ制御システムによって維持されます。

この距離は、焦点がプレート表面に対してどこにあるかを決定するので重要です。カットの品質は、プレートの表面のすぐ上、表面、または表面のすぐ下の焦点を上げたり下げたりすることによって影響を受ける可能性があります。切断品質に影響を与えるパラメーターは他にもたくさんあります。ただし、すべてが適切に制御されている場合、レーザー切断は安定した、信頼性の高い、高精度の切断プロセスです。

酸素燃料、プラズマ、レーザー カッターによる鋼の切断

自動化に適した軟鋼板の切断方法は数多くあります。ただし、すべての方法が薄いシートに役立つわけではなく、厚いシートに役立つものもあります。速いものもあれば遅いものもあります。安いものもあれば、高いものもあります。正確な方法もあれば、不正確な方法もいくつかあります。

次に、各プロセスの長所と短所を比較し、アプリケーションに最適なプロセスを決定するために使用できる基準をいくつか挙げてみましょう.

酸素と酸素燃料

酸素または火炎トーチによる切断は、軟鋼に使用できる最も古い切断プロセスです。それは簡単な手順であり、機器や付属品は比較的安価であると一般に信じられています.酸素燃料バーナーは非常に厚いプレートを切断できますが、これは主に供給される酸素の量によって制限されます。

酸素トーチを使用する場合、36 インチや 48 インチの鋼を使用することも珍しくありません。ただし、鋼板のプロファイリングに関しては、作業の大部分は厚さ 12 インチの薄いプレートで行われます。正しく調整されたオキシ燃料バーナーは、滑らかで四角い切断面を保証します。下部にはスラグがほとんどなく、予熱炎は上部がわずかに丸みを帯びています。この表面は、それ以上処理しなくても多くの用途に理想的です。

便利なプラズマ切断はいかがですか?

プラズマ切断またはガス切断は、1 インチを超える厚さのパネルに最適ですが、約 1/4 インチまでの厚さのパネルには多少の困難があります。これは、1 インチの材料で毎分約 20 インチかかる比較的遅いプロセスです。酸素切断のもう 1 つの優れた点は、同時に複数のトーチで簡単に切断できるため、生産性が向上することです。

プラズマ切断は軟鋼板を切断するための優れたプロセスであり、酸素切断よりもはるかに高速ですが、一定のエッジ品質が必要です。プラズマはここでは難しいです。エッジの品質は良好で、通常は切断電流に応じて約 1/4 インチから 1.5 インチです。

ボードが非常に薄くなったり厚くなったりすると、エッジの滑らかさとスラグ性能は依然として非常に良好な場合がありますが、エッジの一般的な直角度は劣化し始めます。

プラズマ装置は酸素燃料トーチに比べて高価になる可能性があります。これは、完全なシステムには電源、水冷却器 (約 100A を超えるシステムの場合)、ガス調整器、トーチ ケーブル、ホースとケーブルの組み合わせ、およびトーチ自体が必要だからです。 /P>

ただし、酸素燃料と比較してプラズマの生産性が向上すると、システムのコストがすぐに回収されます。同時に複数のトーチでプラズマを切断できますが、これには通常、2 つのトーチに限定された追加コストが伴います。ただし、一部のお客様は、1 台のマシンに最大 3 つまたは 4 つのプラズマ システムを搭載することを選択しています。

ただし、これらは通常、生産ラインに電力を供給するために大量の同じ部品を切断するハイエンド メーカーです。

レーザー切断は最高です!

レーザー切断プロセスは、厚さ 1.25 インチまでの軟鋼の切断に適しています。 1 インチのバリアを除いて、材料 (レーザー ビーム)、ガスの純度、ノズルの状態、ビームの品質など、すべてが確実に機能するために必要です。

軟鋼は基本的に、予熱された炎の代わりに集束レーザービームの極端な熱を使用する燃焼プロセスであるため、レーザーは非常に高速なプロセスではありません.したがって、速度は鉄と酸素の間の化学反応の速度によって制限されます。ただし、レーザーは非常に精密なプロセスです。

非常に狭い切断幅を作成するため、非常に正確な輪郭と正確な小さな穴を切断できます。エッジの品質は通常非常に良好で、歯とラグ ラインはほとんどなく、エッジは非常にスクエアで、疥癬はほとんどまたはまったくありません。

レーザー プロセスのもう 1 つの大きな利点は、その信頼性です。消耗品の寿命は非常に長く、機械の自動化は非常に優れているため、多くのレーザー切断操作を「消灯した状態で」実行できます。厚さ 1/2 インチの 250 x 1000 mm の巨大な鋼板をテーブルに載せ、スタート ボタンを押してから、夕方に家に帰ることを想像してみてください。朝に戻ったら、何百ものピースをカットして、荷降ろしの準備ができています。

CO2 レーザーは、ビームの伝達が複雑なため、同じマシンで複数のヘッドを使用して切断するのには適していません。ただし、ファイバー レーザーを使用すると、複数のヘッドで切断することができます。