De meest complete gids voor het lasersnijden van plaatwerk

Handleiding voor lasersnijden.

Het productieproces van plaatwerk snijden Gebruikt laserstralen met hoge energie om nauwkeurige sneden in metalen platen te maken, waardoor complexe componenten kunnen worden gemaakt. Het metalen oppervlak ontvangt een gerichte lichtbundel, die intense energie genereert die leidt tot smelten, verdampen en verbranden in het brandpunt. 

Het metaalsnijproces is afhankelijk van fiberlasers en CO2-lasers, maar fiberlasers presteren beter omdat ze voldoen aan de golflengtevereisten. Het proces produceert nauwkeurige sneden met smalle zaagsnedes, waardoor lasersnijden van plaatmetaal geschikt is voor productieprocessen waarbij exacte afmetingen vereist zijn. 

Technologie voor het lasersnijden van plaatwerk bij Proleantech Stelt ingenieurs in staat om materialen van dunne tot dikke materialen met hoge snelheden te verwerken. De lasersnijservice van Proleantech biedt extreem nauwkeurige sneden met minimale hitteschade, wat resulteert in superieure productkwaliteit en strakke randen. De combinatie van CNC-besturing en lasersystemen levert herhaalbare resultaten op, wat betaalbare productie met snelle levertijden mogelijk maakt.

 

Wat is lasersnijden van plaatmetaal?

Het lasersnijden van metalen platen omvat het nauwkeurig richten van een laserstraal op een metalen plaat om thermische scheiding te bewerkstelligen. De laser produceert een zeer gerichte bundel coherent licht, die door een resonatorsysteem met glasvezel- of gasbuizen gaat en vervolgens door optische componenten gaat om een ​​nauwkeurig brandpunt te creëren. 

De geconcentreerde straal verhit het materiaal tot het smelt- of verdampingspunt, wat het snijden mogelijk maakt. Tijdens het lasersnijden van plaatmetaal komt het metaaloppervlak in wisselwerking met de straal, waardoor materiaal volgens geprogrammeerde paden wordt verwijderd om specifieke vormen te produceren.

 

Diktebereik en soorten Lasersnijden?

Gedetailleerde lasersneden.

Het diktebereik van materialen die snijmethoden voor plaatmetaal Hoe lasersnijden werkt, hangt af van het materiaaltype, het laservermogen en de systeemconfiguratie. Fiberlasers profiteren van een hoge efficiëntie bij het snijden van metalen; CO2-lasers presteren echter beter in specifieke toepassingen, met name bij het snijden van dikke metalen. 

De onderstaande tabel geeft de maximale snijdikte weer voor verschillende metalen, waaronder lasersnijden van titanium bij gebruik van standaardvermogensniveaus van 2-6 kW voor fiberlasers en 1-4 kW voor CO2-lasers.

Materiaal	Maximale dikte vezellaser (mm)	Maximale dikte CO2-laser (mm)	Notes
mild Steel	25-50	10-20	Met een hoger vermogen kunt u dikkere sneden maken, zuurstofondersteuning verhoogt de snelheid.
Roestvast staal	20-40	8-15	Lasersnijden van roestvrij staal gebruikt stikstofgas om oxidatie te voorkomen en zo schone sneden te verkrijgen.
Aluminium	15-30	5-10	Lasersnijden van aluminium vereist meer energie in CO2-systemen om oxidatie te voorkomen.
Koper	10-20	3-8	Lasersnijden van koper profiteert van fiberlasers, die beter met reflectie omgaan.
Messing	10-25	4-10	Vastestoflasers zijn vergelijkbaar met koper en bieden een nauwkeurige regeling.

 

Wat is het lasersnijproces van plaatmetaal?

Stap 1: Ontwerp en programmering

Het ontwerpproces begint bij engineers die CAD-software gebruiken om 2D- of 3D-modellen te maken met nauwkeurige afmetingen en toleranties en geoptimaliseerde materiaalcombinaties voor maximale efficiëntie. De ontwerpinformatie wordt via CAM-software omgezet in G-code, die de snijroute definieert en de laservermogens, snelheid en parameters voor het hulpgas specificeert. 

Het programmeerproces moet nauwkeurig zijn, omdat dit fouten helpt voorkomen en het mogelijk maakt om ingewikkelde ontwerpen te maken.

Stap 2: Materiaalvoorbereiding en -instelling

Metalen platen op het bed.

De metalen plaat ondergaat een vlakheidsinspectie, gevolgd door reinigingsbehandelingen om oppervlakteoliën te verwijderen die de lichtabsorptie zouden kunnen verstoren. De machinevloer ontvangt de metalen plaat, waarna deze met klemmen of magnetische bevestigingen wordt vastgezet om elke beweging te stoppen. De laserkop moet nauwkeurig worden gepositioneerd met sensoren om een ​​correcte uitlijning met de metalen plaat te garanderen.

Stap 3: Laserstraalgeneratie en focussering

De fiberlaserbron activeert een coherente bundel, die fungeert als primaire laserbron voor metaalbewerking. Het fibersysteem produceert licht met een golflengte van 1.07 μm via diodegepompt ytterbium. 

De straal beweegt zich door spiegels of glasvezel voordat deze de snijkop bereikt. Daar concentreren lenzen de straal in een puntgrootte van 0.1-0.5 mm, waardoor vermogensdichtheden van meer dan 10^8 W/cm² ontstaan.

Stap 4: Beginnen met snijden

Lasersnijden van metaal.

De laser begint met herhaalde pulsen bij het beginpunt te prikken, waardoor een eerste gat ontstaat. De snijkop stuurt hulpgas met een druk van 5-20 bar om vuil te verwijderen en tegelijkertijd de omgeving te koelen. De exotherme reactie tussen zuurstof en zacht staal tijdens reactieve snijbewerkingen verhoogt de snijsnelheid met 30-50%.

Stap 5: Materiaal verwijderen en pad volgen

De CNC-gestuurde laserkop beweegt over de plaat terwijl de krachtige straal het metaal verwarmt door smelten en verdampen. De snijsnelheid van een 4 kW fiberlasersysteem bereikt 2-3 m/min bij het bewerken van 10 mm dikke roestvrijstalen platen met verschillende vermogensniveaus. Het proces produceert een nauwkeurige snedebreedte van 0.15 tot 0.5 mm tijdens het gebruik.

Stap 6: Gashulp en puinbeheer

Het proces maakt gebruik van stikstofgas voor het smelten van messing en koper om slakvorming te voorkomen, terwijl zuurstofgas het snijden van zacht staal versnelt. De gasstroom verwijdert gesmolten materiaal uit het snijgebied, wat resulteert in een zuivere snede en de warmtebeïnvloede zone verkleint tot 0.1-1 mm.

Stap 7: Monitoring en bijsturing

Het systeem is voorzien van realtime sensoren die de kwaliteit en focus van de straal, evenals de snijkwaliteit, volgen. Het systeem maakt gebruik van adaptieve besturing om de operationele parameters automatisch aan te passen wanneer de materiaaldikte of het materiaaltype verandert, wat resulteert in betere algehele prestaties.

Stap 8: Voltooiing en inspectie

De laser schakelt uit na voltooiing van het traject en operators halen de afgewerkte onderdelen eruit. Het inspectieproces maakt gebruik van schuifmaten en een CMM om de afmetingen te controleren aan de hand van de specificaties en om de nodige parameteraanpassingen door te voeren voor toekomstige productieruns om eventuele gedetecteerde problemen op te lossen.

Het gedetailleerde lasersnijproces van metalen platen levert superieure resultaten op, waardoor het de voorkeurskeuze is voor complexe toepassingen.

Welke metalen kan een laserstraal nauwkeurig snijden?

Wat is lasersnijden? Het is een veelzijdig proces dat kan worden gebruikt voor het snijden van een breed scala aan metalen met verschillende diktes. Enkele van de metalen die gewoonlijk worden gesneden met behulp van lasersnijtechnologie zijn:

1. Staal

Lasersnijden is zeer effectief voor het snijden van verschillende soorten staal, waaronder koolstofstaal, roestvrij staal en gelegeerd staal. Het kan nauwkeurige sneden produceren in dunne tot dikke staalplaten. Lasersnijden is bijzonder geschikt voor het snijden roestvrij staal vanwege het vermogen om zuivere, hoogwaardige sneden te produceren met minimale door hitte beïnvloede zones. Roestvrij staal wordt veel gebruikt in industrieën zoals de voedselverwerking, medische apparatuur en de automobielindustrie, waar precisie en hygiëne voorop staan.

2. Aluminium

Aluminium is een ander populair metaal voor lasersnijden vanwege het lichte gewicht, de corrosieweerstand en de veelzijdigheid. Lasersnijden kan worden gebruikt om aluminiumplaten van verschillende diktes te snijden, waardoor het geschikt is voor toepassingen zoals lucht- en ruimtevaartcomponenten, bewegwijzering en architecturale elementen.

3. Koper

Hoewel koper van oudsher lastig te snijden was met behulp van lasertechnologie vanwege de hoge reflectiviteit en thermische geleidbaarheid, heeft de vooruitgang in de lasertechnologie het mogelijk gemaakt om koper met precisie en efficiëntie te snijden. Lasersnijden wordt vaak gebruikt voor het vervaardigen van koperen componenten in de elektronica-, telecommunicatie- en elektrische industrie.

4. Messing

Lasersnijden is ook geschikt voor het snijden van messing, een populaire legering van koper en zink die bekend staat om zijn aantrekkelijke uiterlijk en corrosiebestendigheid. Messing wordt vaak gebruikt in architecturale toepassingen, decoratieve elementen en muziekinstrumenten, waar ingewikkelde ontwerpen en nauwkeurige sneden gewenst zijn.

5. Nikkellegeringen

Met lasersnijden kunnen nikkellegeringen worden gesneden, zoals Inconel en Monel, die bekend staan ​​om hun hoge temperatuur- en corrosiebestendigheid. Deze legeringen worden vaak gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, chemische verwerking en maritieme toepassingen, waar ze nauwkeurige bewerking en fabricage vereisen.

 

Welke materialen kunnen niet met een lasersnijmachine worden gesneden?

Opgestapelde koperen platen.

• Polyvinylchloride (PVC)Bij het snijden van PVC komen chloorgas en zoutzuur vrij. Deze kunnen schade aan onderdelen van de apparatuur veroorzaken en een risico vormen voor de gezondheid van de mens.
• Polycarbonaat:Het materiaal absorbeert overmatige infraroodstraling, waardoor het smelt en verkoolt. Als het niet op de juiste manier wordt gesneden, kan het mogelijk vlam vatten.
• ABS PlasticBij het snijden van ABS-kunststof komen cyanidedampen vrij. Deze dampen creëren giftige omstandigheden voor de operators op de werkplek.
• Polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE):Het materiaal High-Density Polyethylene (HDPE) zorgt voor overmatig smelten, waardoor er vuile resten achterblijven en de snijkanten van slechte kwaliteit zijn.
• Koolstofvezelcomposieten:De hoge thermische geleidbaarheid van koolstofvezelcomposieten kan leiden tot ongelijkmatige verhitting, wat de structuur van het materiaal kan beschadigen.
• Keramiek en dikke glazen:De onvoldoende energieabsorptie van keramiek en dikke glazen leidt tot scheurvorming in het materiaal in plaats van gecontroleerde snijprocessen.
• Sterk reflecterende metalen zoals zuiver koper (voor CO2-lasers):Puur koper en andere sterk reflecterende metalen fungeren als reflectoren van de lichtbundel, waardoor de systeemprestaties afnemen en optische componenten in gevaar komen. Fiberlasers bieden echter betere prestaties onder extreme omstandigheden.

Materialen met formaldehyde (bijvoorbeeld sommige MDF):De combinatie van formaldehyde in materialen zoals MDF kan leiden tot het vrijkomen van gevaarlijke chemicaliën en onregelmatige snijresultaten vanwege variaties in de dichtheid van het materiaal.

 

Soorten lasers voor lasersnijden van plaatmetaal

Als het gaat om het lasersnijden van plaatmetaal, geven de meeste fabrikanten de voorkeur aan CO2-, kristal- en fiberlasers vanwege hun geavanceerde snijfuncties. Laten we elk type in detail bespreken;

1- CO2-lasers

Kooldioxide (CO2) Lasers werken via elektrische ontlading door een gasmengsel dat kooldioxide, stikstof, waterstof en helium bevat. Ze produceren zichtbaar licht in het ver-infrarode gebied van het elektromagnetische spectrum.

CO2 Laser

Bovendien zijn CO₂-lasers geschikt voor het snijden van niet-metalen materialen zoals hout, papier, polymethylmethacrylaat (PMMA) en andere acrylkunststoffen. Bovendien kunnen ze dunne platen aluminium en non-ferrometalen verwerken.

Naast hun veelzijdigheid kunnen krachtige CO2-lasers ook dikkere metalen verwerken, tot enkele centimeters reikend. Ze zijn echter minder geschikt voor sterk reflecterende metalen, zoals messing en koper, hoewel nieuwere CO2-lasers met een verhoogd zuurstofgehalte deze beperking enigszins kunnen overwinnen.

2- Vezellasers

Vezellasers maken gebruik van optische vezels gevuld met doteermiddelen (zoals neodymium) om licht te versterken. Ze bieden een uitstekende straalkwaliteit en hoge intensiteit, waardoor snellere snijsnelheden en kleinere zaagbreedtes mogelijk zijn.

fiber Laser 

Bovendien zijn fiberlasers ideaal voor het snijden van verschillende materialen, waaronder metalen, niet-metalen en legeringen. Ook al kunnen ze dunne metalen verwerken, maar zijn ze het minst efficiënt voor dikkere materialen groter dan ongeveer 20 millimeter.

Bovendien kunnen duurdere modellen tot 6 kilowatt besparen, waardoor ze dikkere materialen kunnen verwerken. Door hun superieure prestaties onder deze omstandigheden blinken ze uit in het snijden van sterk reflecterende metalen, zoals messing en koper. Naast snijden zijn ze ideaal voor andere bewerkingen zoals gloeien en lasergravure.

3- Kristallasers

Kristallasers, ook wel vastestoflasers genoemd. De meest voorkomende kristalmaterialen die in kristallasers worden gebruikt, zijn onder meer; neodymium-gedoteerd yttrium-aluminium-granaat (Nd: YAG), neodymium-gedoteerd yttrium-lithiumfluoride (Nd: YLF) en erbium-gedoteerd yttrium-aluminium-granaat (Er: YAG). Deze lasers gebruiken kristallen om stralen te creëren. 

Ze bieden een hoog uitgangsvermogen en energie-efficiëntie, waardoor ze geschikt zijn voor het snijden, lassenen graveermaterialen zoals metalen, keramiek en kunststoffen. Bovendien kunnen kristallasers op verschillende golflengten werken, waardoor nauwkeurige controle mogelijk is over de kenmerken en absorptie-eigenschappen van de laserstraal in het materiaal dat wordt verwerkt. 

Bovendien zijn kristallasers compact, betrouwbaar en hebben ze een lange levensduur, waardoor ze een populaire keuze zijn voor industriële en wetenschappelijke toepassingen waarbij stabiliteit en prestaties cruciaal zijn.

 

Beste lasersnijmachine voor het lasersnijden van plaatwerk

STYLECNC ST-FC3015FM

StyleCNC ST-FC3015L frees.

De STYLECNC ST-FC3015FM is de beste lasersnijmachine voor plaatwerk dankzij het bed van 1.5 x 5 meter en de vermogens van 10 kW tot 20 kW. De machine bereikt maximale snijsnelheden van 140 m/min bij het bewerken van zacht staal tot 50 mm dik, roestvrij staal tot 40 mm dik en aluminium tot 30 mm dik. De fiberlasertechnologie van deze machine biedt zowel een hoge energie-efficiëntie als nauwkeurige controle, waardoor hij geschikt is voor grootschalige productieprocessen.

Trumpf TruLaser-serie

Trumpf TruLaser 3530.

De TruLaser-modellen van Trumpf gebruiken solid-state lasers om uitzonderlijke precisie te bereiken tijdens metaalbewerkingen. De machines werken op maximaal vermogen van 24 kW om messing- en kopermaterialen effectief te bewerken met minimale hittebeïnvloede zones. De machines zijn voorzien van automatische nozzlewisselaars en AI-gebaseerde parameteroptimalisatiesystemen, die de productietijd verkorten en een betere productkwaliteit opleveren.

OMTech-vezellasers

Omtech FC-105-machine.

OMTech biedt budgetvriendelijke fiberlasersystemen voor plaatbewerkingstoepassingen, met een maximaal vermogen van 12 kW. De machines leveren hoge snijsnelheden en produceren scherpe randen bij de bewerking van roestvrij staal tot 30 mm dik en zacht staal tot 40 mm dik. Deze machines zijn een uitstekende keuze voor kleine tot middelgrote bedrijven die betaalbare bewerkingen met hoge prestaties willen.

 

Technieken voor het lasersnijden van plaatmetaal

Voor het lasersnijden van plaatmetaal worden verschillende technieken gebruikt, die elk unieke voordelen en toepassingen bieden. Enkele van de meest voorkomende technieken zijn:

Plaatwerk lasersnijden

1. Laserstraalfusiesnijden

Bij dit proces verwarmt de laserstraal het materiaal tot het smeltpunt, en een gas onder hoge druk, meestal zuurstof of stikstof, blaast het gesmolten materiaal weg om de snede te creëren. 

Fusion-snijden is veelzijdig en geschikt voor een breed scala aan metalen, waaronder staal, aluminium en roestvrij staal. Bovendien is het het vermogen om met gemak complexe vormen en ingewikkelde patronen te snijden, maakt het geschikt voor diverse industriële toepassingen.

2. Laserstraalvlamsnijden

Vlamsnijden, ook wel reactief snijden genoemd, is een variant van het smeltsnijden dat wordt gebruikt voor dik plaatmetaal. Het is het meest geschikt voor het snijden van onder andere koolstofstaal, roestvrij staal en aluminium. Bij deze techniek wordt zuurstof gebruikt als hulpgas en reageert de laserstraal met het metaal om een ​​exotherme reactie te creëren, waarbij intense hitte ontstaat die het materiaal doet smelten.

3. Laserstraalsublimatiesnijden

Sublimatiesnijden is een proces dat voornamelijk wordt gebruikt voor het snijden thermisch gevoelige materialen, zoals bepaalde kunststoffen en polymeren. Bij sublimatiesnijden verwarmt de laserstraal het materiaal rechtstreeks tot het verdampingspunt, waarbij de vloeibare fase wordt omzeild. Daarom resulteert het in zuivere, nauwkeurige sneden met minimale door hitte beïnvloede zones en is het geschikt voor materialen die gevoelig zijn voor smelten of verbranden. 

Lasersnijden

Bij Proleantech onderscheiden wij ons van andere lasersnijdiensten door uw lasersnijgereedschapspaden te optimaliseren en producten te ontwikkelen om braamvrije randen in onderdelen te produceren, onderdelen te produceren met minimale hitte-beïnvloede zones en door gebruik te maken van de beste lasersnijmachines. 

Lasersnijden op maat is ideaal voor de meeste materialen en metalen platen. Het biedt het voordeel van een contactloos snijproces waarvoor geen fysiek gereedschap nodig is.

Krijg de kortste levertijden voor uw lasersnijbehoeften door eenvoudig een offerte aan te vragen gratis offerte. 

 

Conclusie

De geavanceerde lasersystemen voor het lasersnijden van plaatwerk zorgen voor een nauwkeurige en efficiënte metaalbewerking die vlamsnijden en andere methoden overtreft door snellere resultaten met superieure kwaliteit te leveren. 

Het systeem bereikt een hoogwaardige productie van onderdelen dankzij de vermogens- en snelheidsregelingsfuncties, die compatibel zijn met diverse materialen, waaronder zacht staal, roestvrij staal, aluminium, koper en messing. De technologie biedt drie belangrijke voordelen: minimale warmtebeïnvloede zones en superzuivere sneden, en de mogelijkheid om een ​​breed scala aan diktes te verwerken, waardoor het essentieel is voor productieprocessen.

 

FAQ

Kun je plaatmetaal met een laser snijden?

Het snijden van plaatwerk met lasertechnologie is zeer effectief omdat het een geconcentreerde straal gebruikt om zuivere sneden te maken in materialen zoals zacht staal en aluminium. De precisie en snelheid van fiberlasers maken ze ideaal voor het bewerken van een breed scala aan metaaldiktes.

Hoe dik kan lasergesneden plaatmetaal zijn?

Fiberlasers met hoog vermogen maken het snijden van plaatmateriaal tot 50 mm dikte mogelijk voor zacht staal, 40 mm voor roestvast staal en 30 mm voor aluminium. De maximale snijdikte is afhankelijk van het laservermogen, het materiaaltype en de operationele grenzen van de machine.

Hoe nauwkeurig is het lasersnijden van titaniumplaten?

De precisie van lasersnijden van titaniumplaten bedraagt ​​±0.05 mm tot ±0.2 mm, met een snijbreedte van 0.1 mm. De precisie van fiberlasers bereikt zijn hoogtepunt dankzij de snijsnelheid en de focusinstellingen van de straal.

Welk materiaal mag je nooit met de lasersnijder snijden?

De lasersnijder mag nooit PVC verwerken, omdat hierbij giftig chloorgas en zure stoffen vrijkomen, die schadelijk zijn voor de apparatuur en de gezondheid van de gebruiker in gevaar brengen. De lasersnijder mag ook geen polycarbonaat of ABS-kunststof verwerken, omdat hierbij gevaarlijke chemicaliën vrijkomen die de apparatuur beschadigen en de gebruiker schade toebrengen.