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Geneseo Middle School
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Laserschneiden ist eine Technologie, die einen Laser verwendet, um Materialien zu schneiden. Während es in der Regel für industrielle Fertigungsanwendungen verwendet wird, wird es auch von Schulen, kleinen Unternehmen und Bastlern verwendet. Laserschneiden arbeitet, indem die Leistung eines Hochleistungslasers am häufigsten durch Optik geleitet wird. Die Laseroptik und CNC (Computer numerische Steuerung) werden verwendet, um das Material oder den erzeugten Laserstrahl zu lenken. Ein kommerzieller Laser zum Schneiden von Materialien verwendet ein Bewegungssteuerungssystem, um einem CNC- oder G-Code des Musters zu folgen, das auf das Material geschnitten werden soll. Der fokussierte Laserstrahl wird auf das Material gerichtet, das dann entweder schmilzt, verbrennt, verdampft oder von einem Gasstrahl weggeblasen wird[1], wodurch eine Kante mit einer hochwertigen Oberflächengüte zurückbleibt. Glasfaserlaser ist die neueste Art des Laserschneidens, es gewährleistet vollständige Genauigkeit kombiniert mit High-Speed-Schneiden, aber verbraucht weniger Energieressourcen. Anwendung einer Single-Mode-Faserlaserquelle. Wenden Sie ein fortschrittliches optisches System mit einem speziell entwickelten künstlichen Hologramm an, das auch als diffraktives optisches Element (DOE) bezeichnet wird, um den Eingangslaserstrahl in ein Strahlungsmuster umzuwandeln, das für eine bestimmte Laserschneidproduktion optimal ist (ABBILDUNG 3).
Da das Strahlmuster (BILD 2) asymmetrisch ist, muss der DOE entsprechend der tatsächlichen Schnittrichtung gemäß ABBILDUNG 3 gedreht werden. Kernstück dieser Laserschneidtechnik ist die Strahlformung, die beispielsweise auf unterschiedliche Weise aufgebaut werden kann: Unsere Platten bestehen aus verschiedenen Metallen, darunter Aluminium, Kupfer und Stahl. Wir bieten auch Holzpaneele für entsprechende Projekte an. Unser Team von Fachleuten kann mit Ihnen zusammenarbeiten, um das perfekte Material für Ihr Projekt auszuwählen. Bewegliche Materiallaser haben einen stationären Schneidkopf und bewegen das Material unter sich. Diese Methode bietet einen konstanten Abstand vom Lasergenerator zum Werkstück und einen einzigen Punkt, von dem aus Schnittabwässer entfernt werden können. Es erfordert weniger Optik, erfordert aber das Verschieben des Werkstücks. Diese Stilmaschine neigt dazu, die geringste Strahlabgabeoptik zu haben, ist aber tendenziell auch die langsamste. Fliegende Optiklaser verfügen über einen stationären Tisch und einen Schneidkopf (mit Laserstrahl), der sich in beiden horizontalen Abmessungen über das Werkstück bewegt. Fliegende Optikschneider halten das Werkstück während der Verarbeitung fest und erfordern oft keine Materialklemmung. Die bewegliche Masse ist konstant, so dass die Dynamik nicht durch die unterschiedliche Größe des Werkstücks beeinflusst wird.
Fliegende Optikmaschinen sind der schnellste Typ, was beim Schneiden dünnerer Werkstücke von Vorteil ist. [12] Der Laser wird an der Stromquelle erzeugt, wird über ein Glasfaserkabel zum Schneidkopf getragen, wo Gase eingebracht werden und das Schneiden beginnt. Die maximale Schnittrate (Produktionsrate) wird durch eine Reihe von Faktoren wie Laserleistung, Materialstärke, Prozesstyp (reaktiv oder inert) und Materialeigenschaften begrenzt. Bei gängigen Industriesystemen (ca. 1 kW) wird Kohlenstoffstahlmetall von 0,51 – 13 mm dicke Dicke geschnitten. Für viele Zwecke kann ein Laser bis zu dreißigmal schneller sein als das Standardsägen. [16] Ein Laser-Mikrojet ist ein wasserstrahlgeführter Laser, bei dem ein gepulster Laserstrahl in einen Niederdruck-Wasserstrahl gekoppelt wird. Dies wird verwendet, um Laserschneidfunktionen durchzuführen, während der Wasserstrahl verwendet wird, um den Laserstrahl, ähnlich wie eine optische Faser, durch totale interne Reflexion zu leiten.
Die Vorteile dabei sind, dass das Wasser auch Schmutz entfernt und das Material kühlt. Weitere Vorteile gegenüber dem herkömmlichen “trockenen” Laserschneiden sind hohe Dicing-Geschwindigkeiten, parallele Schnitte und omnidirektionales Schneiden. [8] Die Hauptarbeit des Projekts konzentriert sich derzeit auf die Berechnung und Herstellung der DOEs für die Testphasen und die Einrichtung experimenteller Anlagen an der Universität Aalborg, einschließlich eines 3 kW Single-Mode-Faserlasers. ✺ Dieser Prozess ist in der Lage, recht enge Toleranzen zu halten, oft innerhalb von 0,001 Zoll (0,025 mm). Die Bauteilgeometrie und die mechanische Solidität der Maschine haben viel mit Toleranzfähigkeiten zu tun. Die typische Oberflächengüte, die sich aus dem Laserstrahlschneiden ergibt, kann zwischen 125 und 250 Mikrozoll (0,003 mm bis 0,006 mm) liegen. [7] 1965 wurde die erste Produktionslaserschneidmaschine zum Bohren von Löchern in Diamantdüsen eingesetzt.