Lézervágás röviden

Népszerű a Lézervágás

Nagyszerű dolog a lézervágás. A megmunkálás rendkívül precíz, nem kell sorjázni, bármilyen kis ívben lehet vágni, furatokat elhelyezni nem szükséges amibe a fűrészlapot befűzzük, hiszen a lézerrel lehet fúrni is.  A vágóvastagság csupán az elektromos teljesítménytől függ, az anyagveszteség is elhanyagolható mennyiségű.                               

Ami azt illeti nem csak ipari teljesítményű gépek vannak a piacon, a 30-100 W közé eső kategória már elérhető kisvállalkozó kategóriában, mely képes papír, fa és plexi vágására vagy akár gravírozására. Például egy asztali lézer gravírozógép, 40W teljesítménnyel, CO2 lézer, melynek gravírozási területe 400x300mm, 1.425.000 Ft.

 

Nézzünk utána tudományos módon a működési elvnek:

 

A lézeres vágást technológiailag 3 fő csoportra oszthatjuk:

 

  1. Oxidációs vágás, melyet égető vágásnak is neveznek. Ezen eljárás során a vágni kívánt anyagot olyan magas hőmérsékletre hevítik fel, hogy az meggyullad a felületre fúvatott nagy tisztaságú oxigénben. Ennek a technológiának köszönhetően olyan anyagok vághatóak, melyek gyulladáspontja alacsonyabb mint az olvadáspontja. Ezek az anyagok gyengén ötvözött acélok és ötvözetlen acélok. A 2-3 bár nyomáson az oxigén segít az ömledék és a salak kifúvásában.

  2. Olvasztó vágás vagy más néven inert gázos vágás. Az eljárás során lézersugárral olvadáspontig hevítik az anyagot. A keletkezett olvadékot semleges gáz (nitrogén) segítségével, 13-25 bár nyomáson kifúvatják a keletkezett vágórésből. Például alumínium vagy rozsdamentes anyag vágása. Speciális helyzeteket tekintve titán vagy magnézium vágáskor nitrogén helyett argon gázt használnak.

  3. Szublimációs vágás: Olyan anyagok vágására használják melyeknek olvadáspontja nincs. Ilyenek a fa, a műanyag, a kerámia vagy a papír. A szublimációs anyag során, a szilárd halmazállapotból közvetlenül gáznemű anyag keletkezik.


 

Vannak olyan anyagok melyek lézerrel csak nagyon nehezen vagy költségesen vágható. Ezek például a vörösréz vagy az ezüst. Ennek oka, hogy az említett anyagok jó hővezetők, így a vágáshoz szükséges túlhevülés éppen a nagyszerű hővezetés miatt nem tud kialakulni.

 

Hogyan működnek a lézervágó gépek?
 

Egy üvegcsőbe nagy tisztaságú de kis légnyomású gázt, középfrekvencián, nagy feszültséggel (1-10khz) közti impulzusokkal pumpálnak. Az így keletkezett lézersugarakat vetítéssel vagy ha kisebb a teljesítmény, üvegszálon juttatják el a vágófejhez. A fókuszálást több speciális anyagú lencse végzi a vágófejben. A beérkező fényt a lencse a tárgy felületére úgy pozícionálja, hogy a fókuszpont átmérő 0,1 mm körül van. Így rendkívüli energia fog koncentrálódni kis területen. Ennek a hatására jön létre a vágás.

A vágófej lineáris vezetékeken mozdul el két X-Y koordináta irányába, továbbá függőlegesen is a Z tengely mentén. A vágófej pontos pozícionálásáról léptetőmotorok gondoskodnak, amelyek megfelelő számú impulzust kapnak a CNC berendezéstől a vágandó profil függvényében. Csőlézer esetén még egy C tengelyt is használnak, ami a befogott cső kívánt szögelfordulását teszi lehetővé akár még a megmunkálás közben is.

 

Egy ipari lézervágó gép gyári specifikációi:

 

Asztal mérete: 3000 x 1500 mm;

Teljes tömeg: 12500 kg;

Teljes elektromos energia szükséglet: 30 kW alatt;

Rezonátor teljesítmény: 2000 W;

Fiber mag átmérő: 100 mikrométer;

Maximum vágási vastagságok: Lágyacél 16 mm, rozsdamentes acél 8 mm; alumínium 6 mm, sárgaréz 3 mm, vörösréz: 3 mm;

Nettó vágási méret: 15: 00 x 3000 mm;

Z tengely maximális mozgástartománya: 120 mm;

Szimultán X,Y tengely maximális mozgási sebessége: 133 m/ perc;

Z tengely maximális mozgási sebessége: 40 m/perc;

Pozícionálási pontosság: 0,05 mm;

Ismétlési pontosság: 0,02 mm;

 

Milyen gázokat alkalmaznak: Nitrogén, oxigén, sűrített levegő

 

A Wikipedia írásának igaza volt, valóban látható a különbség az acélhoz képest a vágásmélységet illetően. Ez a jó hővezetésnek köszönhető. Ennek a gyártmánynak az árát nem sikerült megtudni. Ilyen termékeknél a Kérem hívjon vagy az ajánlatkérés menüpont szerepel, ami részben érthető is, hiszen nem egy standard termékről beszélünk, hanem paraméterezni kell az esetleges kiszolgáló eszközökkel a vásárló igényei szerint.

Fellelhetők linkek ahol a gyártó szakmai napjának előadása olvasható, mégpedig a hazai helyzetet tetkintve, innováció szempontból. Ahogy a 3D-s nyomtatók esetén is, a fejlesztők itt is felbukkantak közösségi finanszírozásból, saját tervezésű berendezéseikkel. Ha sikerült tőkét gyűjteni, rendelhetők voltak az asztali kategóriájú eszközök.

 

A lézeres eszközök melyek házi kivitelben nem tudjuk szívből, nagy lelkesedéssel ajánlani a balesetveszélyességük miatt. Az összes lézervágó gép, az emberi szemnek láthatatlan infravörös tartományban dolgozik, pl a széndioxid lézerek 1060 nm-es hullámhosszon működnek.

Mivel az ipari lézerek teljesítménye általában 1 és 20 kW között van, még a szórt lemeztábláról visszaverődő lézerfény is vakságot okozhat. A gépek kezelőit a láthatatlan veszély miatt számos biztonsági berendezés (és az infravörös fény számára nem átlátszó üvegablak) védi. A gép tartozéka az elszívó berendezés és leválasztó ciklon, amely gondoskodik a vágás közben keletkező fémporok és fémgőzök összegyűjtéséről.