Die Genauigkeit des Laserschneidens beeinflusst oft die Qualität des Schneidprozesses. Weicht die Genauigkeit der Laserschneidmaschine ab, ist die Qualität des geschnittenen Produkts unzureichend. Daher ist die Verbesserung der Genauigkeit der Laserschneidmaschine das Hauptproblem für Laserschneidpraktiker.
1. Was ist Laserschneiden?
Laserschneiden ist eine Technologie, die einen Hochleistungslaserstrahl als Wärmequelle nutzt und den Schneidvorgang durch Relativbewegung zum Werkstück durchführt. Das Grundprinzip besteht darin, einen Hochleistungslaserstrahl von einem Laser auszustrahlen, der nach Fokussierung durch das optische System auf die Werkstückoberfläche trifft und dessen Temperatur schlagartig über den kritischen Schmelz- oder Siedepunkt ansteigt. Gleichzeitig wird durch den Druck der Laserstrahlung ein Hochdruckgas um das Werkstück herum erzeugt, das das geschmolzene oder verdampfte Metall wegbläst. Schneidimpulse werden kontinuierlich über einen bestimmten Zeitraum ausgegeben. Durch die Relativbewegung von Strahl und Werkstück entsteht schließlich ein Schlitz, der den Schneidvorgang bewirkt.
Laserschneiden ist grat- und faltenfrei und hochpräzise und damit besser als Plasmaschneiden. Moderne Laserschneidsysteme mit Mikrocomputerprogrammen können in vielen elektromechanischen Fertigungsindustrien problemlos Werkstücke unterschiedlicher Formen und Größen schneiden und werden daher oft Stanz- und Pressverfahren vorgezogen. Obwohl die Verarbeitungsgeschwindigkeit im Vergleich zum Stanzen geringer ist, werden keine Formen verbraucht, keine Formenreparaturen erforderlich und der Formenwechsel spart Zeit. Dies spart Bearbeitungskosten und reduziert die Produktkosten. Daher ist es insgesamt wirtschaftlicher.
2. Faktoren, die die Schnittgenauigkeit beeinflussen
(1) Spotgröße
Während des Schneidvorgangs der Laserschneidmaschine wird der Lichtstrahl durch die Linse des Schneidkopfes auf einen sehr kleinen Fokus fokussiert, sodass der Fokus eine hohe Leistungsdichte erreicht. Nach der Fokussierung des Laserstrahls bildet sich ein Punkt: Je kleiner der Punkt nach der Fokussierung des Laserstrahls, desto höher die Genauigkeit des Laserschneidprozesses.
(2) Genauigkeit der Werkbank
Die Genauigkeit der Werkbank bestimmt in der Regel die Wiederholgenauigkeit des Laserschneidprozesses. Je höher die Genauigkeit der Werkbank, desto höher die Schnittgenauigkeit.
(3) Werkstückdicke
Je dicker das zu bearbeitende Werkstück, desto geringer die Schnittgenauigkeit und desto größer der Schlitz. Da der Laserstrahl konisch ist, ist auch der Schlitz konisch. Der Schlitz eines dünneren Materials ist deutlich kleiner als der eines dickeren Materials.
(4) Werkstückstoff
Das Werkstückmaterial hat einen gewissen Einfluss auf die Laserschneidgenauigkeit. Unter gleichen Schneidbedingungen unterscheidet sich die Schneidgenauigkeit von Werkstücken aus unterschiedlichen Materialien geringfügig. Die Schneidgenauigkeit von Eisenplatten ist deutlich höher als die von Kupfermaterialien, und die Schnittfläche ist glatter.
3. Fokuspositions-Kontrolltechnologie
Je kleiner die Brennweite der Fokussierlinse, desto kleiner ist der Brennfleckdurchmesser. Daher ist es sehr wichtig, die Position des Fokus relativ zur Oberfläche des geschnittenen Materials zu kontrollieren, was die Schnittgenauigkeit verbessern kann.
4. Schneide- und Perforationstechnik
Jede thermische Schneidtechnologie erfordert, mit Ausnahme einiger Fälle, in denen sie vom Rand der Platte aus beginnen kann, in der Regel das Stanzen eines kleinen Lochs in die Platte. Früher wurde bei der Laserstanzmaschine für Verbundwerkstoffe zunächst mit einem Stempel ein Loch gestanzt und anschließend mit dem Laser von diesem kleinen Loch aus mit dem Schneiden begonnen.
5. Düsendesign und Luftstromkontrolltechnologie
Beim Laserschneiden von Stahl werden Sauerstoff und der fokussierte Laserstrahl durch die Düse auf das Schnittmaterial geschossen und bilden so einen Luftstrom. Die Grundvoraussetzungen für den Luftstrom sind ein hoher Luftstrom in den Schnitt, der groß und schnell sein muss, damit eine ausreichende Oxidation eine vollständig exotherme Reaktion des Schnittmaterials ermöglicht; gleichzeitig ist genügend Schwung vorhanden, um das geschmolzene Material auszustoßen.
Beitragszeit: 09.08.2024
