חתך לייזר של חלקים מאלומיניום: המדריך השלם לקבלת חתכים נקיים ומדויקים

אם אתם מבקשים לחתוך באלומיניום באמצעות לייזר, כנראה שנתקלתם במכשול מתסכל. הבהירות הגבוהה וה מוליכות החום של האלומיניום הופכות אותו לקשה במיוחד. אני עובד יותר מעשור בחלקת העבודה שלנו, וניהלתי אלפי פרויקטים, החל ממארזים אלקטרוניים דקים ועד לפיזורי חום עבים. ההבדל בין חלק שפני הקיצוץ שלו מכוסים שפכים לבין רכיב נקי, מוכן לשימוש, נובע מעקרונות חשובים proven-shop, קצרים מספר. מדריך זה יוביל אתכם צעד אחר צעד אל הדרך להשיג חיתוכים מושלמים.

מדוע לייזרי סיבים מהפכו את עולם חיתוך האלומיניום

בואו נהיה ברורים: אם אתם מנסים לחתוך אלומיניום באמצעות לייזר CO2تقليدي, אתם נלחמים מלחמת גורל. אורך הגל של 10.6 מיקרון של לייזר CO2 משתקף במידה רבה מפני השטח של האלומיניום, מה שגורם לחום מוגזם, פסי חיתוך רחבים ואיכות קצה גרועה.

הממיר המשחק הוא לייזר סיבים באורך גל של 1 מיקרון. אורך הגל הקצר יותר נ hấpבה בצורה יעילה בהרבה על ידי אלומיניום. המעבר בחנות שלנו מליזר CO2 של 4 קילוואט לליזר סיבים של 3 קילוואט גרם לצמצום של 65% בזמן חיתוך ולכמעט הסרה של שכבת הדרוס בקרשים עד עובי של 8 מ"מ. עבור אלומיניום, יש צורך בלייזר סיבים.

שליטה בפרמטרים: הגדרה שנבדקה בפועל במפעל

הצלחה בחיתוך לייזר של אלומיניום היא מדע מדויק. להלן הליך הסטנדרט שלנו לחיתוך דרגות נפוצות כמו 5052 ו-6061 של אלומיניום.

המשולש הקריטי: גז, פקק וחיבור מוקד

ראשית, השתמש תמיד בגז עזר חנקן טהור מאוד (99.99% או גבוה יותר), ולא בחמצן. חמצן יוצר קצה מחוספס ומוכסל, בעוד שחנקן מייצר חיתוך נקי וחופשי מאקסידים. הלחץ קריטי — עבור לייזר של 3 קילוואט החותך אלומיניום ב-3 מ"מ, אנו עובדים בלחץ של כ-16–18 בר. לחץ לא מספיק משאיר חומר מותך בשוליים התחתונים.

שנית, חשוב בחירת הפה. השתמשו בפה באיכות גבוהה, חלק אחד, עם קוטר מותאם לגובה החומר שלכם, כמו פה של 2.0 מ"מ או 2.5 מ"מ. פה משוחק או באיכות ירודה גורם לערבוביות בגז שמפילה את איכות הקצה.

שלישית, יש להגדיר את נקודת המיקוד בצורה נכונה. עבור אלומיניום, אנו מגדירים אותה לרוב מעט מתחת לפני השטח של החומר—בערך 0.5- מ"מ עד 1- מ"מ ללוח בעובי 3 מ"מ. זה יוצר קרן צמודה ובעלת אנרגיה רבה יותר בתחתית הסדק, כדי לעזור להדיח את החומר המלובן.

פרמטרים אמיתיים לכריכה

אלו הם הפרמטרים ההתחלתיים שלנו, שטופלו ונבדקו בפנים. תמיד ערכו חיתוך ניסיון קודם.

עבור אלומיניום 5052-H32 בעובי 1 מ"מ, אנו משתמשים במהירות חיתוך של 30 מטר לדקה, פה של 1.5 מ"מ, לחץ חנקן של 14 בר, ועוצמת לייזר של כ-1.8 קילוואט. בדרך כלל מתקבל קצה חלק כמראה, כמעט ללא שאריות.

עבור אלומיניום 6061-T6 בעובי 3 מ"מ, אנחנו מאיטים למהירות של כ-10 מטר לדקה. אנחנו משתמשים בפיה של 2.0 מ"מ, מגדילים את לחץ החנקן ל-16 בר, ומשתמשים בכוח לייזר גבוה יותר של כ-2.7 קילוואט. התוצאה היא שפה חלקה עם דרוס מינימלי.

עבור 5052-H32 בעובי 6 מ"מ, אנחנו חותכים במהירות של כ-4.2 מטר לדקה, עם פיה של 2.5 מ"מ, לחץ של 18 בר, וכוח לייזר מלא של 3.0 קילוואט. תקבלו שפה עם kếtextura קליטה ושכבה קטנה של דרוס שניתנת להסרה מכנית.

עבור 6061-T6 בעובי 8 מ"מ, אנחנו ממשיכים לאט יותר—בערך 2.0 מטר לדקה—עם פיה של 2.5 מ"מ, לחץ של 20 בר, וכוח של 3.0 קילוואט. צפוי שפה עם texture שדורשת ככל הנראה הסרה קלה של חריצים.

תובנה מרכזית: תמיד יש לחתוך 6061-T6 לאט יותר מאשר 5052. התכולה הגבוהה יותר של סיליקון שלו הופכת אותו לצמיג יותר במצב נוזלי, ולכן נדרשות מהירויות איטיות יותר לצורך הסרת חומר נקי.

איך חיתוך לייזר משתווה לשיטות אחרות

מתי כדאי להשתמש בחיתוך לייזר, ומתי כדאי לבחור בשיטה אחרת?

לדגמי ניסוי ולשגרות קטנות עם גאומטריות 2D מורכבות בדוכן אלומיניום, חיתוך סיבים לייזר הוא הבחירה הטובה ביותר. הוא מציע את ההגדרה המהירה ביותר - מהקובץ הדיגיטלי לחלק תוך דקות - עם איכות קצה מצוינת שדורשת מינימום עיבוד לאחרי. עובד בצורה הטובה ביותר לעובי עד כ-12-15 מ"מ.

ניתוב או פסימתי CNC יכולים להתמודד עם כל עובי ומספקים איכות קצה טובה מאוד, אם כי עם סימני כלים נראים. זמני ההגדרה איטיים יותר והעלויות גבוהות יותר לדופן דקה עקב דרישות התפיסה. אינו אידיאלי לפרופילים 2D מורכבים בחומר דק.

חיתוך גושי יכול להתמודד עם כל עובי ללא מגבלות תרמיות, ומייצר משטח טוב אך בעל kếtextura mate עם התרחבות קלה. יש לו מהירות הגדרה מתונה, אך עלות האבזר המתמדת מתקזבת, והוא איטי יותר מליזר לחומרים דקים.

חיתוך באש או דפוס הוא אפשרי רק לייצור המוני – חשוב על 10,000 חלקים ומעלה. לעיבוד זה עלות התקנה וזמנים מופלגים, אך הוא מייצר קצוות טובים, אם כי עם קרום קל, בצורה יעילה בנפחים גבוהים של לוחות דקים מתחת ל-3 מ"מ.

המסקנה ברורה: עבור דגמי ניסוי, כמויות קטנות עד בינוניות, וצורות דו-ממדיות מורכבות בלוח אלומיניום, חיתוך סיב אופטי מספק את התווך האופטימלי של מהירות, דיוק ויעילות עלות.

פתרון בעיות נפוצות ונקודות כאב

להלן פתרונות לבעיות השכיחות ביותר שאבחנו בחנות שלנו.

אם קצוות החיתוך מכוסים בדרוז קשה וגרirty שבלתי אפשרי להסיר, הסיבה האפשרית היא לחץ גז עזר לא מספיק או חנקן מזוהם. הגדילו את לחץ החנקן ב-2-3 בר ודא שמשתמשים בחנקן "לaser-grade" עם טהרה של 99.99%.

אם ראש הלייזר ממשיך לתקוע או אם קורים חיתוכים לא עקביים, סביר שמדובר בהשתקפות אחורית מפני השטח המבריק של האלומיניום. יש להחיל שכבה דקה של נוזל סימון שניתן לחתוך באמצעות לייזר על הלוח — זה מגדיל בצורה דרמטית את ספיגת קרן הלייזר, מיצב את החיתוך ומספק הגנה על הציוד. נוזל זה ניתן לשטיפה בקלות לאחר החיתוך.

אם שולי החיתוך משובצים בצבע או מציגים אזור מושפע מחום בולט, ככל הנראה שהמהירות נמוכה מדי או העוצמה גבוהה מדי, מה שמעביר חום מוגזם לחומר. יש לכוונן לעבודה במהירות המקסימלית שעדיין מספקת חיתוך נקי. חיתוך מהיר ו"קריר" יותר ממזער את ההשפעות של חום, וזה חשוב במיוחד אם מתכננים לאנוד את החלקים.

עיבוד שלאחר מכן והשלמה

חלקו שנחתכה באמצעות לייזר היא לעיתים רחוקות הצעד הסופי. הנה מה שמתרחש בדרך כלל לאחר מכן.

ראשית, הסרת שסעים: גם חיתוך טוב עשוי לכלול שסע מיקרוסקופי. מעבר מהיר בעזרת דף סANDING בריכוז עדין או מכונת הסרה ויברציה מנקה את השסעים באופן מושלם.

לגמרון פני השטח, קצוות חיתוך בלייזר מתאימים היטב לסיימתי סגסוגת או מבריקות. שפכון זכוכית לפני אנדוסציה יוצר מראה אחיד במיוחד.

הכי חשוב, אם אתם מתכננים לאנדס את החלקים: לקצה שנחתך בלייזר יש שכבת חומר דקיל ואמורפית שמונעת מאנדוסציה ויכולה לגרום למראה לא אחיד. תמיד יש לציין שהקצוות חייבים לעבור ניקוי כימי או חריטה קלה לפני האנדוסציה – שלב קריטי שדוכנים רבים מתעלמים ממנו.

שאלות נפוצות: תשובות מהירות לשאלות המובילות שלכם

1. מהו עובי המקסימום לחיתוך לייזר של אלומיניום?

עם לייזרים אופטיים מודרניים בעוצמה גבוהה (6-12 קילוואט), חיתוך עד 25 מ"מ אפשרי מבחינה טכנית. עם זאת, לצורך תוצאות מעשיות, ללא שזיף וללא סובלנות טובה, אנו ממליצים על מקסימום 12 מ"מ ל-5052 ו-10 מ"מ ל-6061. מעבר לעוביים האלה, שיטות כמו ג׳ט מים או פלניטה הופכות לנאות יותר.

2. האם חיתוך לייזר משפיע על החיזוק של סגסוגות אלומיניום כמו T6?

כן, אך בצורה מאוד מקומית. אזור החום המושפע (HAZ) הוא בדרך כלל רק 0.1-0.3 מ"מ עמוק מהקצה הנחתך. ברוב היישומים, זה לא מחליש את החלק. אם הקצה עצמו קריטי מבחינה מבנית, ניתן להסיר את אזור החום המושפע באמצעות עיבוד קל.

3. האם ניתן לחתוך אלומיניום מאונדז באמצעות לייזר?

כן, אך בحذر. השכבה הצבעונית של האלומיניום המאונדז סופגת את הלייזר בצורה שונה, ולכן יש תמיד לבצע חתך ניסיון תחילה. ייתכן שיהיה צורך להתאים את הפרמטרים, וקצה החתך יראה שטף של אלומיניום גולמי. האנודה בסביבת החתך עלולה גם להשתנות בצבעה מעט עקב החום.

4. כיצד מקבלים הצעת מחיר מדויקת עבור חתכי אלומיניום בלייזר?

סופק את הספק שלך בארבעה פרטי מידע עיקריים: דרגת החומר והעובי שלך (לדוגמה, 6061-T6, 3 מ"מ), קובץ וקטור נקי בפורמט DXF או DWG, הכמות המבוקשת ושירותי hậu-עיבוד כלשהם כגון הסרת ש overposting או אנדוסציה.

הערה מעשית: הפרמטרים שמוזכרים כאן נלקחו מהניסיון שלנו עם ציוד לייזר סיבים IPG ספציפי. ייתכן שתצטרכו להתאים את ההגדרות בהתאם למכונה שלכם, אצווה של החומר והסביבה. תמיד בצעו חיתוכים ניסיון כדי לקבוע את פרמטרי הייצור הסופיים.