Lasersnijden – wat is het en waarvoor wordt het gebruikt?

van ROBOTIME 3D houten puzzels En miniatuur huizen zijn nauw verbonden met lasersnijden. Als u nieuwsgierig bent, is de post een leuke en leerzame tutorial om meer te leren over dit proces.

Wat is lasersnijden?

Lasersnijden is een technologie waarbij gebruik wordt gemaakt van een lichtbundel, ook wel laser genoemd, om zeer fijne sneden te maken door verdamping van het materiaal waarop de laser is gericht.

De eerste toepassingen waren in de industriële sector, maar door recente technologische ontwikkelingen wordt het nu ook in ziekenhuizen gebruikt (meer informatie vindt u via " Wat is laserchirurgie? "), architectuurtaken, ondernemingen en scholen.

Het werkt eenvoudigweg door een krachtige lichtbundel te focussen met behulp van optica en een “Computer Numerical Control (CNC)”-module op het materiaal dat gesneden moet worden.

Soms wordt een bewegingsregelmodule ingebouwd om het snijden van patroonachtige en ingewikkelde sneden in een bepaald materiaal mogelijk te maken.

Het materiaal dat gelaserd wordt verdampt of wordt weggeblazen door een stroom perslucht (Oberg Industries, nd). De bovenstaande methoden laten een fijne snede achter die opvalt door de hoogwaardige randen (Thomas, 2012).

Hoe wordt een laser geproduceerd?

Om te weten hoe deze technologie werkt, moeten we eerst deze vraag zien. Het wordt gegenereerd door een laser die een horizontale laserstraal uitzendt die door een 45° totale reflector wordt getransformeerd in een verticale neerwaartse laserstraal.

Deze laserstralen worden door een lens gefocust en vormen een klein stipje in het brandpunt.

Wanneer de vlek het materiaal raakt, wordt het materiaal snel verhit tot een verdampingstemperatuur, waarbij het verdampt en een gat vormt.

Terwijl de straal over het materiaal beweegt, worden er hulpgassen aan toegevoegd (zoals CO2, zuurstof, stikstof, enz.) om de gesmolten slak weg te blazen. Op die manier wordt er continu een gat gevormd met een zeer smalle snedebreedte (ongeveer 0,1 mm) en is het snijden van het materiaal voltooid.

Dit is een vlog van de ROBOTIME- ROKR klassieke fonograaf LKB01D , waarin u globaal het hele proces van de platenspeler kunt begrijpen, van ontwerp tot ontwikkeling, inclusief instructies voor het lasersnijden.

Veel voorkomende soorten lasers

Er bestaan ​​tegenwoordig verschillende soorten lasers, maar de drie meest voorkomende zijn: CO2 , Neodymium (ND) , En Neodymium Yttrium-Aluminium-Granaat (Nd: YAG) laserstralen.

1. Ze worden gebruikt in verschillende velden en materialen. Neodymiumlaser is het meest geschikt voor geboorde materialen die herhaaldelijke bewegingen en hoge energie vereisen.
2. De neodymium-yttrium-aluminium-granaatlaser is het meest geschikt voor intensief boren en graveren.
3. De CO2-laser kan in verschillende materialen graveren en boren.

Classificaties van lasersnijden

Er zijn veel toepassingen voor lasersnijden en verschillende methoden worden gebruikt om verschillende materialen te snijden. De meest voorkomende lasersnijmethoden zijn Vaporization, Melting and Blowing, Thermal Stress Cracking, Stealth Dicing en Reactive Cutting.

Hieronder vindt u een samenvatting van de genoemde methoden.

1. Verdampingssnijmethode

Verhit de stukken met een laserstraal met hoge energiedichtheid en verdampt in korte tijd, waarna een damp ontstaat. Er worden sneden gevormd op het materiaaloppervlak. De verdampingswarmte is over het algemeen groot, dus er is aanzienlijk vermogen en vermogensdichtheid vereist voor laserdampsnijden.

Laserverdamping wordt voornamelijk gebruikt om kwetsbare metalen en niet-metalen materialen (zoals papier, textiel, hout, plastic en rubber) te snijden.

2.Smelt- en blaasmethode

Bij laserfusiesnijden wordt het metaalmateriaal gesmolten door laserverhitting en blaast de nozzle niet-oxiderende gassen (Ar, He, N, etc.), waarbij de vaste druk van de gassen wordt gebruikt om het vloeibare metaal uit te stoten en de snede te vormen. De benodigde energie is slechts 1/10 van dampsnijden.

Lasersmeltsnijden wordt vooral gebruikt voor materialen die niet gemakkelijk oxideren of reactieve metalen zijn, zoals roestvrij staal, titanium, aluminium en aluminiumlegeringen.

3. Thermische spanningsscheuren

Hoe brozer het materiaal is, hoe gevoeliger het doorgaans is voor thermische breuken.

Thermische spanningsscheuren bouwen voort op deze eigenschap, waardoor het efficiënt is voor brosse materialen. De methode omvat het focussen van een lichtbundel op een oppervlak, wat resulteert in plaatselijke verhitting. Deze plaatselijke verandering in temperatuur resulteert in een uitzetting die uniforme scheuren veroorzaakt.

De scheurvorming is afhankelijk van de laser en wordt meestal gemeten in snelheidseenheid SI m/s. Deze methode is zeer efficiënt wanneer deze wordt gebruikt om door glas en lichtgewicht keramiek te snijden.

4. Reactief snijden

Ook wel vlamsnijden genoemd, het gebruikt de laser als voorverwarmende warmtebron en een actief gas zoals zuurstof om gas te snijden. Enerzijds werkt het gas uitgeblazen met het snijmetaal en vindt er een oxidatiereactie plaats, waarbij een grote hoeveelheid oxidatiewarmte vrijkomt; anderzijds worden de gesmolten oxiden en smelten uit het reactiegebied geblazen, terwijl de snijsnelheid veel hoger is dan bij laserdampsnijden en smeltsnijden.

Laserzuurstofsnijden wordt voornamelijk gebruikt voor koolstofstaal, titaniumstaal, warmtebehandeld staal en andere metaalmaterialen die gemakkelijk oxideren.

5. Stealth-dobbelen

Het is een methode die de Neodymium Yttrium-Aluminium-Garnet laser gebruikt om door silicium wafers te snijden. Het wordt voornamelijk gebruikt om door silicium te snijden omdat de 1064 nm golflengte goed geschikt is voor de 1117 nm silicium elektronische bandgap.

Kenmerken van lasersnijden

1. Zoals eerder vermeld, heeft lasersnijden een zeer hoge precisie. Het is mogelijk om een ​​dunne en smalle snede te maken met parallelle zijden van de snede. De nauwkeurigheid van het gesneden materiaal kan worden gemaakt om ±0,05 mm .
2. Een lasersnijmachine bevat meestal meerdere CNC-tafels en het hele snijproces kan CNC-gestuurd worden. U hoeft alleen het CNC-programma te wijzigen om verschillende vormen van materialen te snijden.
3. Het lasersnijproces heeft weinig lawaai en geen milieuvervuiling .
4. De laser kan verschillende materialen snijden , waaronder metaal, niet-metaal, metaalgebaseerde en niet-metaalgebaseerde composieten, leer, hout, vezels, enz.

Toepassingen van lasersnijden

Lasersnijden kent een breed scala aan toepassingen, naast de industriële productie en andere gebieden.

De meeste onderdelen moeten snel en nauwkeurig worden gereproduceerd in de auto-industrie. Niets is geschikter dan lasersnijden. Daarnaast wordt lasersnijden ook gebruikt voor de bovenramen van auto's, zoals het Duitse Volkswagen Company, dat een laser met een vermogen van 500W gebruikt om ingewikkeld gevormde dunne carrosseriepanelen en verschillende gebogen onderdelen te snijden.

In de Luchtvaartindustrie Onderdelen voor lasersnijden in de lucht- en ruimtevaart zijn onder meer: ​​vlamvaten van motoren, chassis met dunne titaniumwanden, vliegtuigframes, titaniumhuiden, vleugelspanten, staartvinnen, hoofdrotoren van helikopters, keramische isolatietegels voor spaceshuttles, etc.

In de medische industrie , chirurgen gebruiken lasersnijmachines om zeer nauwkeurige chirurgie uit te voeren op delicate lichaamsdelen. Bijvoorbeeld ogen.

In de chipindustrie Lasersnijden wordt gebruikt om kleine, nauwkeurige siliciumonderdelen voor halfgeleiderchips te maken.

In de sieradenindustrie Dankzij de mogelijkheid om met lasersnijden kleine sneden te maken, is er minder materiaalverspilling bij de productie van sieraden en is de winstgevendheid dus toegenomen.

In de industrie van houten 3D puzzels en ander speelgoed , zoals ROBOTIME. Wij gebruiken lasersnijmachines voor het bouwen van modellen. ROBOTIME maakt gebruik van CO2-lasersnijtechnologie , die de fout binnenin controleert 0,05 mm en reproduceert nauwkeurig alle modeldetails.

Het belangrijkste voordeel is dat de houten puzzels in elkaar gezet kunnen worden zonder lijm. Als de precisie van een lasersnijder lager is dan de vereiste toleranties van de stukken, zal de resulterende puzzel ofwel extra kracht of schuren vereisen om in elkaar te zetten of te los zijn om in elkaar te blijven zitten zonder lijm.

Waarom hierover praten?

Ten eerste zijn de producten van ROBOTIME nauw verbonden met lasersnijden, en we willen onze gebruikers via dit bericht vertellen. Door middel van lasersnijden kunnen we de kwaliteit van onze producten garanderen.

Tegelijkertijd doen wij ons uiterste best om het milieu te beschermen, ongeacht de materiële mogelijkheden en het proces.

Laatste gedachte

Lasersnijden wordt veel gebruikt in ons leven en we kunnen niet anders dan ons verbazen over de veranderingen en hulp die technologie tot leven heeft gebracht. Tegelijkertijd kunnen lasersnijmachines steeds populairder worden in de miniatuurwereld, wat het leven van mensen een opwindendere ervaring maakt. Als liefhebber van handwerk in de miniatuurwereld is het belangrijk om het verhaal achter 3D-puzzels te kennen.