Obsah
Co je CO2 laserový řezací stroj? CO2 laserový řezací stroj je zařízení, které využívá infračervený laserový paprsek (obvykle s vlnovou délkou 10,6 μm) generovaný CO2 laserem.2 laser k řezání, gravírování nebo značení různých materiálů. Široce se používá při zpracování materiálů, jako je kov, plast, dřevo, kůže, látka, sklo a akryl.
1. Co je CO2 laserový řezací stroj?
Řezací stroj CO2 laserem je zařízení, které využívá vysokoenergetický infračervený laser (vlnová délka přibližně 10,6 μm) generovaný CO2 laserem.2 laser k řezání, gravírování nebo značení materiálů. Patří do technologie tepelného zpracování a je široce používán při přesném zpracování nekovových materiálů (jako je dřevo, akryl, plast, látka, kůže atd.) a některých kovových materiálů.
2. Princip fungování CO2 laserového řezacího stroje
CO2 Laserový řezací stroj je druh zařízení, které využívá vysokoenergetický infračervený laser (vlnová délka cca 10,6 μm) generovaný CO2 laserem k ohřevu, tavení nebo zplyňování materiálů a odfouknutí strusky pomocí pomocného plynu pro dosažení vysoce přesného řezání. Jak funguje řezání CO₂ laserem?
Pracovní proces
1) Laser generuje CO2 laserový paprsek
Použití CO22 Pracovním médiem je směs plynů (hlavní složky: oxid uhličitý, dusík, hélium). Molekuly CO2 jsou excitovány působením vysokonapěťového elektrického pole a uvolňují infračervený laserový paprsek se specifickou vlnovou délkou (10,6 μm).
Tento laserový paprsek má vysokou hustotu energie a dobrou monochromatičnost, což je vhodné pro řezání nekovových materiálů a některých kovových materiálů.
2) Přenos a zaostřování optickým systémem
Laserový paprsek je veden k řezací hlavě přes reflektor a zaostřovací čočku a zaostřován do bodu o velmi malém průměru (obvykle menším než 0,2 mm).
Vysoká energie laseru okamžitě zahřeje materiál v daném místě do roztaveného nebo zplyněného stavu.
3) Materiál se zahřívá, taví nebo odpařuje
Poté, co je zaostřený laserový paprsek ozářen na povrch materiálu, materiál absorbuje laserovou energii a jeho teplota prudce stoupá.
Reakce různých materiálů:
- Tavitelné materiály (jako jsou plasty a akryláty): přímo se roztaví a odfouknou.
- Hořlavé materiály (jako dřevo a kůže): zuhelnatí a odpaří se.
- Kovové materiály: vyžadují vysoce výkonné lasery a pro zvýšení účinnosti řezání je používán kyslík pro oxidační spalování.
4) Pomocný plyn odfoukává strusku
Během procesu řezání se obvykle používají pomocné plyny o vysokém tlaku (jako je kyslík, dusík nebo vzduch):
- Kyslík (O₂): poskytuje podporu spalování pro zlepšení účinnosti obrábění kovu.
- Dusík (N₂): vhodný pro materiály, které vyžadují vysoce kvalitní řezné hrany (například nerezová ocel).
- Stlačený vzduch: ekonomické řešení vhodné pro nízkonákladové zpracování.
Vysokorychlostní proudění vzduchu může ochladit oblast řezu, zabránit přepálení ostří a odfouknout roztavený materiál pro zlepšení kvality řezu.
5) CNC systém přesně řídí dráhu řezu
Systém numerického řízení počítače (CNC) nebo software pro řízení laseru přednastavuje dráhu řezu a řídí pohyb laserové hlavy podle zadaného vzoru.
Hlavní metody řezání CO₂ laserem
Řezání laserem oxidem uhličitým je založeno především na absorpčních vlastnostech materiálů pro laserovou energii v kombinaci s různými fyzikálními a chemickými reakcemi pro dosažení efektivního zpracování. Mezi běžné metody řezání patří odpařování, tavení, oxidace a kostkování.
1) Řezání odpařováním
Princip:
- Laserový paprsek zahřeje povrch materiálu ve velmi krátkém čase k bodu varu, což způsobí jeho přímé odpaření (sublimaci).
- Protože nedochází k tavení, materiál se přímo přemění na páru a je unášen vysokorychlostním pomocným plynem.
Vlastnosti:
- Vhodné pro materiály s vysokým bodem tání a nízkou tepelnou vodivostí.
- Řez je extrémně úzký a okraje jsou úhledné.
- Je vyžadován extrémně vysoký výkon laseru (obecně vyšší než u řezání tavením).
Použitelné materiály:
- Dřevo
- Papír
- Plast (částečný)
- Akryl
- Kompozitní materiály
- Některé keramické materiály
2) Řezání tavením
Princip:
- Laserový paprsek zahřívá materiál na bod tání, aby ho roztavil.
- Vysokotlaký inertní plyn (jako je dusík N₂, argon Ar) odfoukne roztavený materiál bez oxidační reakce.
Vlastnosti:
- Použitelné pro materiály, které nechtějí oxidovat, jako je nerezová ocel, hliník atd.
- Řezná plocha je hladká a nemá žádnou oxidovou vrstvu.
- K odfouknutí roztaveného materiálu je zapotřebí pomocný plyn s vyšším tlakem vzduchu.
Použitelné materiály:
- Nerez
- Hliník a hliníkové slitiny
- Titan a titanové slitiny
- Některé plasty
3) Řezání plamenem / oxidační řezání
Princip:
- Pomocí kyslíku (O₂) jako pomocného plynu laserový paprsek zahřívá kov na bod vznícení, což způsobuje prudkou oxidační reakci s kyslíkem, čímž se uvolňuje velké množství tepelné energie a urychluje se proces řezání.
- Oxidická struska vznikající při reakci je odfouknuta proudem vzduchu o vysoké rychlosti a vytvoří řezný šev.
Vlastnosti:
- Rychlost řezání je vyšší než rychlost řezání tavením (protože oxidační reakce generuje dodatečné teplo).
- Použitelné pro oxidovatelné materiály, jako je uhlíková ocel, ale vytvoří se oxidová vrstva (je nutné následné zpracování).
- Použitelné pro řezání silnějších kovových materiálů.
Použitelné materiály:
- Uhlíková ocel
- Nízkolegovaná ocel
- Některé litiny
4) Orýsování / Řízené lomové řezání
Princip:
- Pomocí nízkovýkonného laseru vytvořte mikrotrhlinu na povrchu křehkých materiálů a poté aplikujte mechanické nebo tepelné namáhání, aby se materiál podél trhliny zlomil.
Vlastnosti:
- Použitelné pro křehké materiály, jako je sklo a keramika, aby se zabránilo přímému tavení nebo zplyňování.
- Řezná hrana je čistá a zóna ovlivněná teplem (HAZ) je redukována.
- Výkon a zaostření laseru je třeba přesně regulovat, aby se zabránilo nerovnoměrnému lomu materiálu.
Použitelné materiály:
- Sklo (například optické sklo, křemenné sklo)
- Keramika
- Umělý safír
Srovnávací tabulka různých metod řezání:
Metoda řezání | Zóna ovlivněná teplem | Rychlost řezání | Kvalita řezného povrchu | Použitelné materiály |
Řezání odpařováním | Malý | Mírný | Velmi hladký | Dřevo, papír, plast, akryl |
Řezání taveninou | Nízký | Mírný | Vysoká (bez oxidové vrstvy) | Nerezová ocel, hliník, titan |
Oxidační řezání | Vysoký | Rychle | Nízká (nutno odstranit oxidovou vrstvu) | Uhlíková ocel, nízkolegovaná ocel |
Řezání rýsováním | Velmi malý | Rychle | Velmi vysoká (bez tavení) | Sklo, keramika |
Charakteristiky řezání CO₂ laserem a tabulka použitelných materiálů:
Metoda řezání | Funkce | Použitelné materiály |
Řezání odpařováním | Vysoce energetický laser přímo odpařuje materiál | Dřevo, plast, akryl, papír |
Řezání taveninou | Materiál se taví za pomoci vhánění plynu k odstranění strusky | Kov, nerezová ocel, plast |
Oxidační řezání | Spoléhá na kyslík, který napomáhá spalování, a urychluje tak řezání kovu | Uhlíková ocel, legovaná ocel |
Řezání rýsováním | Nízkovýkonný laser se používá k řezání křehkých materiálů | Sklo, keramika |
Shrnutí:
- Řezání odpařováním: vhodné pro materiály s nízkým bodem tání (dřevo, plast) a aplikace vyžadující vysoce přesné řezání.
- Řezání tavením: vhodné pro řezání kovů, jako je nerezová ocel a hliník, které vyžadují neoxidované břity.
- Oxidační řezání: vhodné pro zpracování kovů, jako je uhlíková ocel, které vyžaduje efektivní řezání, ale umožňuje tvorbu oxidové vrstvy.
- Rysovací řezání: vhodné pro jemné opracování křehkých materiálů, jako je sklo a keramika.
3. Jaká je funkce řezacího stroje CO2 laserem?
Řezací stroj CO₂ laserem je bezkontaktní zařízení pro tepelné zpracování, které využívá převážně infračervený laser s vlnovou délkou 10,6 μm pro vysoce přesné řezání a gravírování a je vhodný pro různé nekovové materiály a některé kovové materiály. Jeho hlavní vlastnosti jsou následující:
1) Široká škála použitelných materiálů
Použitelné pro nekovové materiály: jako je dřevo, akryl, plast, kůže, látka, guma, papír, sklo, keramika atd.
Může zpracovávat některé kovy: Tenké kovy (jako je nerezová ocel, uhlíková ocel, hliníkové slitiny) lze řezat přidáním pomocného plynu (například kyslíku) nebo speciálního povlaku.
Šetrné k organickým materiálům: Řezání laserem nezpůsobuje fyzické namáhání a není snadné způsobit poškození materiálu.
2) Vysoká přesnost řezání
Přesnost může dosáhnout ±0,1 mm, což je vhodné pro jemné gravírování a řezání složitých vzorů.
Průměr bodu je malý a tepelně ovlivněná zóna je malá, což snižuje deformaci při řezání a spalování.
Není vyžadována žádná forma, je podporována konstrukce CAD/CAM a je dosaženo vysoce přesného automatického zpracování.
3) Dobrá kvalita řezu a hladké hrany
Vysoce energetický laserový paprsek roztaví materiál a ostří je čisté, bez sekundárního broušení.
Řez je hladký, bez otřepů a mechanicky se nedeformuje, což zlepšuje kvalitu výrobku.
Vhodné pro vysoce náročné zpracování v odvětvích, jako je reklama, dekorace, balení a oděvní průmysl.
4) Vysoká účinnost a automatizace
Řezná rychlost je vysoká, efektivnější než tradiční řezání nástroji a vhodná pro hromadnou výrobu.
Podporuje CNC numerický řídicí systém, který dokáže automaticky programovat a optimalizovat řezné dráhy pro zvýšení efektivity výroby.
Umožňuje přímo importovat návrhové soubory, jako jsou CAD a CorelDRAW, pro dosažení inteligentního provozu.
5) Bezkontaktní zpracování, nízké ztráty
Řezání laserem je bezkontaktní zpracování, které nevyvíjí mechanický tlak na materiál a není snadné ho poškodit.
Žádné opotřebení nástrojů, snížená potřeba výměny mechanických dílů a snížené náklady na údržbu.
Vhodné pro křehké, měkké nebo choulostivé materiály (jako je sklo, látka, akryl atd.).
6) Ochrana životního prostředí a nízké znečištění
Žádný prach, žádné úlomky, žádný hluk, čistší než tradiční metody řezání.
Během řezání laserem lze použít zařízení pro odsávání kouře, aby se snížil dopad kouře na životní prostředí.
Zabraňuje vzniku odpadu při mechanickém řezání a zlepšuje využití materiálu.
7) Gravírovatelné a značkovací
Kromě řezání lze provádět i laserové gravírování, které umožňuje jemné gravírování vzorů a personalizaci.
Vhodné pro aplikace, jako je výroba reklamy, gravírování dárků a značení elektronických součástek.
8) Integrovatelný automatizační systém
Lze kombinovat s průmyslovým zařízením, jako jsou montážní linky, roboti, CNC atd., pro zlepšení úrovně automatizace výroby.
Vhodné pro hromadnou výrobu a inteligentní výrobu, zvyšující efektivitu a snižující náklady na pracovní sílu.
4. Rozdíl mezi řezacím strojem CO₂ laserem a řezacím strojem s vláknovým laserem
Funkce | Řezací stroj CO₂ laserem | |
Použitelné materiály | Používá se hlavně pro nekovy, může řezat tenké kovy | Používá se hlavně pro řezání kovů |
Vlnová délka | 10,6 μm (vhodné pro nekovy) | 1,06 μm (vhodné pro kov) |
Kvalita řezu | Hladký řez, vhodný pro jemné gravírování | Vyšší účinnost řezání kovů |
Cena vybavení | Relativně nízké | Vyšší cena, nízké náklady na údržbu |
Spotřeba energie | Relativně vysoká | Energeticky úspornější |
Oblasti použití | Široce se používá v reklamě, oděvech, balení, zpracování dřeva atd. | Používá se hlavně v kovodělném, automobilovém, leteckém a dalších průmyslových odvětvích |
5. Shrnutí
Co je CO2 laserový řezací stroj? CO₂ laserový řezací stroj je typ laserového řezacího stroje, který využívá laser s oxidem uhličitým (CO₂) k řezání, gravírování nebo značení různých materiálů. Díky své přesnosti, efektivitě a všestrannosti je to jedna z nejběžněji používaných technologií laserového řezání.
Výhody řezání CO2 laserem:
- Vysoká přesnost řezání
- Hladké a čisté hrany
- Funguje s širokou škálou nekovových materiálů
- Rychlé rychlosti zpracování
- Nízká údržba ve srovnání s mechanickým řezáním
Nevýhody:
- Není ideální pro řezání silných nebo reflexních kovů
- Vyžaduje pravidelnou údržbu (např. čištění čoček, výměnu trubic CO2 laseru)
- Vyšší spotřeba energie ve srovnání s vláknovými lasery
Proč si vybrat CO₂ laserový řezací stroj?
- Vhodné pro řezání nekovových materiálů, jako je dřevo, plast, akryl, kůže, látka atd.
- Vysoká přesnost řezání, vhodná pro reklamu, balení, dekorace, průmyslovou výrobu a další odvětví.
- Bezkontaktní zpracování, nízké ztráty, není třeba měnit nástroje, nízké náklady na údržbu.
- Šetrné k životnímu prostředí a bez znečištění, snižuje prašnost, hluk a plýtvání materiálem.
- Podpora automatizace, možnost integrace inteligentního výrobního systému pro zlepšení efektivity výroby.
Czech 
English 
Spanish 
Portuguese 
German 
Arabic 
Italian 
Russian 
French 
Chinese 
Vietnamese 
Thai 
Polish 
Japanese