Ласерско сечење алуминијумских делова: комплетни водич за добијање чистих прецизних сечења

Ако тражите ласерске резачке алуминијумске делове, вероватно сте наишли на фрустрирајућу препреку. Алуминијум је због своје високе рефлективности и топлотне проводљивости познат по својим потешкоћама. Провео сам више од деценије у нашој радионици надгледајући хиљаде пројеката, од танких електронских корпуса до дебелих топлотних раковина. Разлика између делова са облогом од шлака и чисте, спремне за употребу компоненте се своди на неколико критичних принципа доказаних у радионици. Овај водич ће вас провести кроз тачно како постићи савршене резе.

Зашто су ласери са влакном револуционисали сечење алуминијума

Будимо јасни: ако покушавате да сечете алуминијум са традиционалним CO2 ласером, водите тешку битку. Дужина таласа од 10,6 микрона CO2 ласера се у великој мери рефлектује на површини алуминијума, што доводи до прекомерне топлоте, широких резака и лошег квалитета ивица.

Промена у игри је ласер са влакна брањене дужине од 1 микрон. Алуминијум много ефикасније апсорбује његову краћу таласну дужину. Прелазак наше продавнице са 4кВ ЦО2 на 3кВ ласер са влакном резултирао је смањењем времена резања за 65% и скоро елиминисањем ивичних шлака на листовима дебљине до 8 мм. За алуминијум, потребан вам је ласер од влакана.

Увладавање параметрима: Поставка испробана у радњој просторији

Успех у ласерском сечењу алуминијума је прецизна наука. Ево наше стандардне процедуре за обично резану врсту као што је 5052 и 6061 алуминијум.

Критична тројство: гас, млазница и фокус

Прво, увек користите азот високо чистоте (99,99% или више) као помоћни гас, никада кисеоник. Кисељ ствара грубу, оксидирану ивицу, док азот ствара чист, без оксида рез. Тешко је да се 3кВ ласерски реже 3мм алуминијум, ради на око 16-18 бар. Недостатан притисак оставља превртан материјал на доњем ивици.

Друго, избор млазнице је важан. Користите висококвалитетну, једнодељну млазницу са дијаметром оптимизованим за дебљину материјала, као што је 2,0 или 2,5 мм млазница. Изнесена или лошег квалитета млазница изазива турбуленцију гаса која уништава квалитет ивице.

Треће, правилно подесите фокусну тачку. За алуминијум, обично га постављамо мало испод површине материјалаоко -0.5 мм до -1 мм за 3 мм листу. То ствара чврстији, енергичнији гребен на дну резе како би се помогло избацити растворен материјал.

Реални параметри резања

Ово су наши почетни параметри, фино подешавани у кући. Увек прво проведите тест рез.

За алуминијум дебљине 5052-Х32 од 1 мм, користимо брзину сечења од 30 метара у минути, млазницу од 1,5 мм, притисак азота од 14 бара и ласерску снагу од око 1,8 кВт. Ово обично даје ребро гладко као огледало, скоро без прска.

За алуминијум 6061-Т6 дебљине 3 мм, успоравамо на око 10 метара у минути. Користимо 2,0-милиметарску млазницу, повећавамо притисак азота на 16 бара, и користимо већу ласерску снагу око 2,7 кВт. Резултат је глатка ивица са минималним шлаком.

За 6 мм дебљину 5052-Х32 резамо са приближно 4,2 метра у минути са 2,5 мм млазницом, 18 бар притиска и пуном 3,0 кВт снагом. Добићете мало текстурисану ивицу са неким механички уклопљивим шлаком.

За 80 мм дебљину 6061-Т6, идемо још спорије - око 2,0 метара у минути - са 2,5 мм млазницом, притиском од 20 бар и снагом од 3,0 кВт. Очекујте текстуриране ивице које ће вероватно захтевати мало дебурирања.

Кључна увид: Увек резајте 6061-Т6 спорије од 5052. Његов већи садржај силицијума чини га вискознијим када се топи, што захтева спорије брзине за избацивање чисте материјале.

Како се ласерско сечење упоређује са другим методама

Када треба да сечете ласером, а када да изаберете други процес?

За прототипе и малу количину партија са сложеним 2Д геометријом у алуминијумском листу, ласерско сечење влакана је најбољи избор. Она нуди најбржу поставкуод дигиталне датотеке до делова за неколико минутаса одличним квалитетом ивице који захтева минималну пост-процесу. Најбоље функционише за дебљине до око 12-15 мм.

ЦНЦ рутинг или фрезирање може да се носи са било којом дебљином и пружа веома добар квалитет ивице, иако са видљивим траговима алата. Има спорије време постављања и веће трошкове за танки лист због захтева за фиксацију. Није идеалан за сложене 2Д профиле у танком материјалу.

Водно резање може да се носи са било којом дебелином без топлотних ограничења, стварајући добру, али мато текстурисану површину са благом завушицом. Има умерену брзину постављања, али трајни трошкови абразиве се додају, и спорији је од ласера за танке материјале.

Резање штампом или штампањем је одржливо само за масовну производњу, мислимо на 10.000+ делова. Има изузетно високе трошкове монтаже и времена за вођење, али производи добре, иако мало изгребљене, ивице ефикасно на великим запреминама за танке листове испод 3 мм.

Судбина је јасна: за прототипирање, мале до средње запремине и сложене 2Д облике у алуминијумском листу, ласерско сечење влакана пружа најбољу комбинацију брзине, прецизности и економичности.

Решавање уобичајених проблема и проблемских тачака

Ево решења за најчешће проблеме које смо дијагностиковали у нашој продавници.

Ако су ваше резне ивице покривене тврдим, зрнчастим шлаком који се не може уклонити, вероватно је разлог недовољан притисак гаса или контаминирани азот. Повећајте притисак азота за 2-3 бара и уверите се да користите азот ласерског квалитета са чистошћу од 99,99%.

Ако ласерска глава не ради или имате неодговарајуће резање, вероватно доживљавате рефлексију од сјајне површине алуминијума. Наносите лаган слој течности за ласерско обележавање на лист, што драматично повећава апсорпцију зрака, стабилизује рез и штити вашу опрему. Лако се оправа након сечења.

Ако су ивице обесваљене или имају приметну зону на коју је утицала топлота, вероватно је ваша брзина превише спора или ваша снага превише висока, што доводи до прекомерне топлоте у материјал. Оптимизирајте за максималну брзину која и даље производи чист рез. Бржи, "хладнији" рез минимизује ефекте топлоте, што је посебно критично ако планирате анодизовати делове.

Пост-обработка и завршна обрада

Ласерски резан део је ретко последњи корак. Ево шта обично долази следеће.

Прво, одбацивање: Чак и добар рез може имати микро-обој. Брзо пролажење са фином шлифованом плочицом или вибрационом машином за одбацивање бубља савршено га очисти.

За завршну обраду површине, ласерски исечени крајеви добро се придржавају четканих или полираних завршних обрада. Плоштање перлице пре анодизације ствара посебно једноставан изглед.

Најважније, ако планирате да анодишете своје делове: ласерски резан ивица има танки, аморфни оксидни слој који може да омета анодисање, узрокујући плетени изглед. Увек наведите да се ивице морају хемијски очистити или лагано оцртати пре анодирања, кључног корака који многе продавнице занемарују.

Често постављена питања: Брзи одговори на ваша главна питања

1. у вези са Која је максимална дебелина за ласерско сечење алуминијума?

Са модерним ласерима високог снага (6кВт-12кВт), резање до 25 мм је технички могуће. Међутим, за практичне резултате без шлака са добрим толеранцијама препоручујемо максимум 12 мм за 5052 и 10 мм за 6061. Осим тих дебљина, водени струје или мелење постају поузданији.

2. Уколико је потребно. Да ли ласерско сечење утиче на температуру алуминијумских легура као што је Т6?

Да, али на веома локализован начин. Зона погођена топлотом је обично дубока само 0,1-0,3 мм од резане ивице. За већину апликација, ово не компромитује део. Ако је сама ивица структурно критична, лака машинска пролаз може уклонити ХАЗ.

3. Постављање Да ли можеш ласерским резом да одјечеш анудисан алуминијум?

Да, али са опрезом. Бојни анодисани слој разликује ласер, па прво уради тестни рез. Можда ћете морати да подесите своје параметре, а на ивици ће се видети парче сировог алуминијума. Анодизација у близини резања такође може да се мало обесваљи од топлоте.

4. Постављање Како могу добити тачан цитат за ласерски исечене алуминијумске делове?

Обезбедите свог продавца са четири кључна дела информација: ваш материјал класа и дебљине (нпр., 6061-Т6, 3 мм), чисти ДКСФ или ДВГ векторске датотеке, ваш количина, и било које потребе за пост-обраду као што је дебарринг или анодизација.

Практична напомена: Поменути параметри долазе из нашег искуства са специфичним опремом за ласерску влакна IPG. Точне подешавања могу бити потребне за прилагођавање у зависности од ваше машине, количине материјала и околине. Увек спроводите тестове резања како бисте финализовали своје производне параметре.