Zastosowanie lasera przy obróbce metalu

Laser to nowoczesna technologia obróbki, która pozwala na wykonywanie szybkich i bardzo precyzyjnych cięć o różnych kształtach. W zestawieniu z tradycyjnymi metodami wypada lepiej pod wieloma względami. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat obróbki laserem oraz zalet z nią związanych, koniecznie przeczytaj ten artykuł.

Zalety obróbki laserowej

Cięcie laserem jest to metoda obróbki, która wykorzystuje laserową wiązkę rozprowadzającą dużą ilość energii w specjalnym gazie technicznym na niewielkiej przestrzeni danego materiału. Strumień lasera wycina metal z jednej strony, co stopniowo usuwa materiał z drugiej. Niska ilość wprowadzanego ciepła powoduje niewielką deformację i minimalne nierówności powierzchni. Cięcie laserem przebiega bardzo dokładnie, dlatego też możliwe jest znacznie większe wykorzystanie metalu niż w innych rodzajach obróbki. Jest to proces szybki i efektywny, a do tego nie wymaga przeprowadzania kolejnych czynności. Końcowe produkty mają gładkie krawędzie i wysokiej jakości detale. Wszystko to sprawia, że obróbka jest dużo lepszej jakości niż w przypadku tradycyjnego cięcia mechanicznego. Co więcej, za pomocą lasera można wykonywać cięcia, które przy innych metodach obróbki będą bardzo trudne lub nawet niemożliwe do wykonania. Dzieje się tak, ponieważ laser jest prowadzony nie przez operatora, a przez program komputerowy według wcześniej podanych wytycznych.

Rodzaje cięć laserowych oraz przykłady zastosowania

Cięcia laserem mogą być wykonywane na trzy sposoby:

• cięcie reaktywne – wykorzystuje strumień tlenu lub mieszaninę argonu i tlenu w celu bardziej wydajnego wypalania. Obróbka polega na wykorzystaniu ciepła reakcji egzotermicznej;
• cięcie w stanie ciekłym – w tej technice wykorzystuje się najczęściej argon lub azot w celu precyzyjnego oczyszczenia powierzchni. Polega ona na doprowadzaniu do metalu szczeliny cięcia do stanu ciekłego za pomocą wiązki laserowej oraz wydmuchaniu ciekłego metalu;
• cięcie z odparowaniem metalu – laser o wysokiej gęstości nagrzewa metal w obszarze szczeliny cięcia, co stwarza oczka o głębokości średnicy wiązki. Obróbka ta nazywana jest także formowaniem przerw w materiale lub cięciem z wykorzystaniem pęknięć.

Poszczególne techniki zależą od mocy, jakości wiązki lasera, prędkości cięcia oraz wykorzystywanego do tego procesu gazu. Wysoka precyzja oraz szybkość wykonywania cięć sprawia, że laser sprawdzi się zarówno w pojedynczych zleceniach, jak i całych seriach. Za jego pomocą można wycinać elementy używane w produkcji przemysłu motoryzacyjnego, lotniczego czy sprzętów RTV i AGD.

Obróbka laserowa w produkcji seryjnej i jednostkowej

Zastosowanie technologii laserowej w przemyśle pozwala na elastyczne dopasowanie procesu obróbki do specyficznych wymagań produkcyjnych. Obróbka laserem znajduje szerokie zastosowanie zarówno przy realizacji pojedynczych, indywidualnych projektów, jak i w produkcji masowej. Dzięki wysokiej powtarzalności oraz możliwości błyskawicznej zmiany parametrów cięcia, operatorzy mogą płynnie przechodzić od małych serii do dużych zamówień bez konieczności skomplikowanego przezbrajania maszyn.

W produkcji jednostkowej obróbka laserowa sprawdza się idealnie przy tworzeniu prototypów oraz elementów o niestandardowych kształtach. Laserowe cięcie umożliwia szybkie wprowadzenie modyfikacji w projekcie, co pozwala na dokładne dopracowanie finalnego kształtu detalu. W produkcji seryjnej z kolei laser zapewnia wysoką wydajność i minimalizację odpadów, co przekłada się na oszczędności materiałowe i czasowe.

Nowoczesne systemy sterowania i automatyzacja obróbki laserowej

Zaawansowane maszyny do cięcia laserowego są wyposażone w systemy sterowane numerycznie, co umożliwia realizację nawet najbardziej skomplikowanych kształtów z zachowaniem najwyższej precyzji. Oprogramowanie CAD/CAM pozwala na szybkie przetworzenie projektu na kod sterujący pracą lasera, co znacząco skraca czas przygotowania produkcji. Dodatkowo, dzięki integracji z systemami automatycznego załadunku i rozładunku, możliwe jest prowadzenie procesu w trybie ciągłym.

Automatyzacja obróbki laserowej umożliwia nie tylko optymalizację produkcji, ale również kontrolę jakości na każdym etapie. Czujniki monitorujące parametry pracy lasera pozwalają na bieżące dostosowanie ustawień, co zapobiega powstawaniu błędów i gwarantuje uzyskanie jednolitych rezultatów. Dzięki temu cięcie laserowe jest rozwiązaniem nie tylko wydajnym, ale także bezpiecznym dla najbardziej wymagających zastosowań przemysłowych.