Na czym polega cięcie laserem?

Cięcie laserem – na czym polega?

Postęp technologiczny jest zauważalny w każdej dziedzinie naszego życia. Nawet w przypadku tak banalnego procesu jak przecinanie narodziła się potrzeba zastosowania nowych metod obróbki. Dotychczasowe przecinarki taśmowe i tarczowe zaczęły być wypierane z rynku przez nowoczesne przecinarki laserowe, które oferują dużą większą precyzję, działają w sposób mocno zautomatyzowany, a do tego ekonomicznie wykorzystują materiał. Wokół cięcia laserem narosło kilka mitów, przyglądnijmy się zatem dokładnie tej metodzie.

Na czym polega laserowe cięcie proces cięcia laserowego?

Przecinanie laserowe to proces, który wykorzystuje gorące światło lasera oraz czysty gaz techniczny. Narzędziem tnącym jest gorący promień lasera, który powoduje spalenie, stopienie lub odparowanie przecinanego elementu. Pomimo wysokiej temperatury wiązki lasera, materiał nie nagrzewa się do wysokich temperatur, nie powodując zmian w strukturze chemicznej przecinanego elementu. Procesowi cięcia laserowego można poddać materiały z metalu, tworzyw sztucznych, szkła, czy drewna.

Jakie są zalety procesu cięcia laserem?

Cięcie laserem ma wiele zalet. Często powtarzaną jest stosunkowo wysoka prędkość przecinania. Do tego dodać należy, że cięcie laserem gwarantuje wysoką powtarzalność. Wysoka precyzja tej metody jest dostrzegana przede wszystkim w branży lotniczej, elektrotechnicznej oraz motoryzacyjnej, a także w branży budowlanej. Dokładność cięcia laserem wynosi 0.1 milimetra i jest to najlepsza (zaraz po wycinaniu elektrodrążarką) dokładność cięcia oferowana przez przecinarki.

Jak zminimalizować koszty pracy przecinarki laserowej?

Wybór odpowiedniego modelu wycinarki laserowej może się okazać decydujący. Nowoczesna, ekologiczna maszyna w połączeniu z doświadczoną obsługą to jedyna recepta na niskie koszty pracy przecinarki laserowej. Wybór gazu technicznego również wpływa na cenę jednej roboczogodziny. Wykorzystanie argonu jest znacznie droższe od azotu i tlenu. Odpowiednia wycinarka laserowa usprawni pracę, a większa moc lasera przyspieszy cięcie laserowe.

Do jakich materiałów można wykorzystać cięcie laserowe?

  Cięcie laserem to bardzo wszechstronny rodzaj obróbki końcowej, stosowany m.in. do przecinania aluminium, stali, stali nierdzewnej, stali konstrukcyjnej, mosiądzu, pleksi, drewna, ceramiki i metali kolorowych, a także można tą metodą przycinać tworzywa sztuczne. Wycinanie laserem umożliwia obróbkę naprawdę szerokiej palety materiałów. Ale Uwaga! Wykorzystanie technologii laserowej nie może zostać przeprowadzone w przypadku materiałów, o wysokim współczynniku odbicia światła. Wiązka lasera odbita od takiego materiału może być bardzo niebezpieczna dla oczu.

Ile kosztuje przecinarka do cięcia laserowego?

Cena przecinarki nie uwzględnia wszystkich kosztów, jakie należy ponieść, aby zbudować stanowisko do wycinania laserem. Cena pełnego stanowiska do przecinania laserem może wynieść od kilkuset tysięcy do nawet kilku milionów złotych. Ceny samych wycinarek do cięcia laserem to koszt od kilku tysięcy złotych wzwyż. Ile kosztuje cięcie laserem? Cena wycinania laserowego zależy od materiału i parametrów fizycznych przecinanych laserowo elementów. Laserowe cięcie blach jest stosunkowo najtańsze. Laserowe cięcie blach ze stali konstrukcyjnej o grubości 1 mm kosztuje około 2 zł za metr, a cena rośnie stopniowo, w zależności od grubości przecinanego materiału.  Laserowe wycinanie blachy ze stali nierdzewnej generuje koszty w wysokości około 3 zł/m.b (przecięcia metra bieżącego blachy o grubości 2 mm to już wydatek rzędu 5 złotych). Cięcie laserem blach z aluminium kosztuje w przybliżeniu 10 złotychza metr w przypadku blachy o grubości 1 mm, natomiast o grubości 2 milimetrów kosztuje już około 15 złotych. Wniosek jest prosty: im grubszy metal, tym wyższa cena laserowego przecięcia metra bieżącego.

Co decyduje o jakości cięcia laserem?

Kilka czynników wpływa na jakość cięcia laserem, są nimi między innymi: spójność wiązki, stan powierzchni przecinanej, chropowatość struktury, rodzaj i grubość przecinanego materiału. Do tych czynników możemy dołączyć wpływ przecinarki laserowej (zgodnie z zasadą, że lepsza maszyna oznacza lepszą jakość cięcia) oraz profesjonalizm obsługi.

W jaki sposób może być generowane promieniowanie laserowe?

Technologia cięcia laserem wykorzystuje dwie metody generowania promieniowania laserowego. Pierwszą metodą jest tryb ciągły, drugą tryb impulsowy. W praktyce częściej wykorzystuje się ten drugi tryb.

Jakie metody wycinania laserowego wyróżniamy?

Wyróżniamy trzy podstawowe metody wycinania laserowego:

• cięcie ze spalaniem materiałów,
• cięcie ze stapianiem, a następnie wydmuchiwaniem materiału,
• cięcie z odparowaniem materiałów.

Wybór odpowiedniej metody zależy od rodzaju budulca, z którego wykonany jest przeznaczony do przecięcia element, jego rozmiarów, a także zastosowanego gazu technicznego.

Dla kogo dedykowane są usługi cięcia laserem?

Usługami cięcia laserem interesują się przede wszystkim duże zakłady obróbcze, które ogromną wagę przykuwają do precyzji. Wspomniane wcześniej branże motoryzacyjna, lotnicza i elektrotechniczna, a także zakłady przemysłu meblarskiego, to tylko niektóre, z wielu stosujących technologię cięcia laserowego. Cięcie laserowe znajduje szerokie zastosowanie także w przemyśle paliwowo-energetycznym, gdzie precyzja i efektywność technologii laserowej umożliwiają tworzenie komponentów o wysokiej odporności i skomplikowanej konstrukcji.

Cięcie laserowe CNC – wyższa precyzja cięcia

 Wycinanie laserowe CNC gwarantuje najwyższy poziom precyzji. Cały właściwy proces cięcia przebiega w sposób zupełnie zautomatyzowany, obsługa przecinarki zredukowana jest do minimum. Potrzebny jest jedynie programista, który odpowiednio zaprogramuje przecinarkę, a ona automatycznie wykona powierzoną operację. Warto dodać, że cięcie laserowe CNC pozwala na wycinanie elementów o najbardziej skomplikowanych kształtach. 

Cięcie laserem 3D – najwyższa precyzja cięcia

Nowoczesna technologia 3D nieustannie się rozwija. Znalazła zastosowanie również w branży obróbczej. Cięcie laserem 3D pozwala  na obróbkę elementów przestrzennych m.in. blach, rur i profili. Wykorzystanie technologii wycinania laserowego 3D dostarcza , precyzyjne cięcie z szerokim kątem cięcia. Ta nowoczesna technologia umożliwia przecinanie  nawet bardzo grubych, trójwymiarowych elementów.

Precyzja i jakość w cięciu laserowym

Wycinarki laserowe umożliwiają wykonanie precyzyjnego cięcia konturów, gdzie prędkość cięcia jest kluczowa dla zachowania wysokiej jakości powierzchni cięcia. Szczelina cięcia, powstała pod wpływem działania wysokoenergetycznego światła lasera, jest ściśle zależna od jakości i stabilności wycinarki laserowej użytej do przecięcia. Kształt szczeliny cięcia jest determinowany przez ciśnienie cięcia oraz spolaryzowane światło lasera (drga równolegle), co pozwala na dokładniejsze przecięcie materiału. Precyzyjne regulowanie parametrów cięcia jest niezbędne, aby zapewnić gładką i równomierną powierzchnię cięcia, co jest istotne dla jakości finalnego produktu.

Znaczenie procesów rozdzielania termicznego w cięciu laserowym

Procesy rozdzielania termicznego w cięciu laserowym są niezbędne do zapewnienia, że wiązka laserowa całkowicie wniknie w przecinany materiał bez przekroczenia progu obróbki. W trakcie zadania cięcia, kierunek cięcia jest ściśle monitorowany, aby zapewnić, że światło lasera jest skierowane dokładnie tam, gdzie jest to potrzebne. Wraz ze wzrostem grubości materiału rośnie trudność w utrzymaniu szczeliny cięcia na wymaganym poziomie, co wymusza regulację parametrów ciśnienia cięcia. Zastosowanie procesów rozdzielania termicznego jest kluczowe w przemyśle stoczniowym i metalurgicznym, aby zapewnić, że wysokie temperatury obróbki nie wpłyną negatywnie na właściwości mechaniczne metali.

Jak znaleźć zakład, który wykona dla nas usługę przecinania laserowego?

Przeczesywanie Internetu może być bardzo czasochłonne i frustrujące. Znalezienie usługodawcy cięcia laserowego nie jest trudne, jednak często trudno określić, czy posiadany przez niego park maszyn umożliwia obróbkę naszego, konkretnego elementu? Portal internetowy – MetalTop.pl (Systemowy Park Technologiczny MetalTop.pl) stanowi świetną metodę poszukiwania podwykonawców cięcia laserowego, wszystkie maszyny w naszym systemie posiadają dokładny opis parametryczny, dzięki czemu w mgnieniu oka dowiemy się, czy dana maszyna jest w stanie wykonać dla nas konkretną usługę.

Jak znaleźć zakład, który wykona dla nas usługę przecinania laserowego “od ręki”?

Równie pomocne może okazać się skorzystanie z systemu MetalTop.pl, w którym z łatwością można znaleźć wykaz firm związanych z cięciem laserowym. Firmy posiadające profil w systemie mają możliwość na dowolnej pozycji w zasobach, usługach, maszyna, materiał itp. zaznaczenia parametru „od ręki”. W ten sposób przy wyszukiwaniu na stronie startowej użytkownik ma możliwość dotarcia do takiej informacji. Jeśli poszukujemy pilnej usługi lub dostępnej obrabiarki (materiału), zawsze warto sprawdzić na początku, jakie zasoby w systemie są dostępne „od ręki”. Parametr ten jest aktywny przez 15 dni, wobec tego informacje pod nim zawarte są aktualne. Jest to idealne rozwiązanie dla osób poszukujących rzetelnych wykonawców określonych usług.

Laserowe cięcie blach – najlepsza metoda cięcia blach?

Ta teza wymaga rozbudowanej analizy. W przypadku blach cienkich (poniżej 2 milimetrów) i wykonanych z miękkiej stali, laserowe cięcie blach to najlepsza z możliwych metod cięcia. Jeśli temperatura elementu nie może zostać zwiększona, należy zrezygnować z lasera i postawić na cięcie wodą.  Najtańszą metodą jest cięcie gazem, jednak cięcie blach laserem gwarantuje uzyskanie idealnie wykonanych otworów. Podsumowując, cięcie laserowe ma szereg swoich zalet. Bardzo dobrze sprawdza się w przypadku blach cienkich, wykonanych ze stali miękkiej, jednak konkretne okoliczności decydują o tym, która z metod – cięcie wodą, cięcie gazem, cięcie plazmowe, czy laserowe cięcie blach jest tą najlepszą. Nie ma odgórnej prawidłowości.

Czy po przeprowadzonym cięciu laserem, wymagana jest dalsza obróbka elementu?

Laserowe cięcie blach cienkich i wykonanych z miękkiej stali, sprawia, że element nie potrzebuje dalszej obróbki.  . Element po ostygnięciu jest gotowy. W przypadku blach grubszych i wykonanych z niektórych materiałów dalsza obróbka skrawaniem lub wibrościerna może się okazać konieczna, aby element nadawał się do użytku. Najczęściej wynika to z potrzeby usunięcia ewentualnych niedoskonałości na powierzchni, które mogłyby być niepożądane, nieestetyczne lub niebezpieczne.

Czy cięcie laserem jest bezpieczne?

  Przy wycinaniu laserowym  towarzyszy wysoka temperatura. Wiązka laserowa lub świeżo przecięty element w bezpośrednim kontakcie może spowodować rozległe oparzenie. Poza tym nieodpowiednie wycinanie laserowe może być bardzo szkodliwe dla oczu. Konieczne jest korzystanie ze specjalnych okularów ochronnych. Kolejnym zagrożeniem są szkodliwe gazy i pyły uwalniające się w trakcie przecinania. Niezbędne są zatem specjalne systemy wentylacyjne, które odprowadzają szkodliwe pyły. Operatorzy przecinarek laserowych przechodzą odpowiednie szkolenia i są świadomi wszelkich zagrożeń, więc wypadki przy pracy podczas cięcia laserem zdarzają się rzadko. 

Cięcie za pomocą lasera– podsumowanie

W powyższym artykule dokładnie przedstawiliśmy cięcie laserem, wskazaliśmy zarówno wady jak i zalety tego procesu. Warto przypomnieć, że jest to metoda przecinania, która gwarantuje wysoką precyzję i umożliwia przecinanie elementów, wykonanych z wielu różnych materiałów. Ta metoda niesie za sobą szereg niebezpieczeństw, jakie wynikają z obsługi przecinarki laserowej. Stanowisko do cięcia laserowego to inwestycja o wysokich nakładach, jednak coraz więcej zakładów decyduje się na zakup przecinarek laserowych, widząc w tym pewną i bezpieczną inwestycję, co bardzo często znajduje potwierdzenie w rzeczywistości.