Ano ang proseso ng laser cutting metal?

Laser cuttingay isang tumpak at mahusay na paraan na ginagamit sa pagputol ng metal at iba pang mga materyales gamit ang isang high-powered laser. Ang proseso ay malawakang ginagamit sa iba't ibang industriya, kabilang ang pagmamanupaktura, automotive, aerospace, at metalworking, dahil sa katumpakan, bilis, at kakayahang lumikha ng masalimuot na disenyo. Sa gabay na ito, hahati-hatiin natin kung paano gumagana ang laser cutting, ang mga pangunahing bahaging kasangkot, at ang mga uri ng laser cutting.

1. Ano ang Laser Cutting?

Ang pagputol ng laser ay isang proseso na gumagamit ng nakatutok na sinag ng liwanag (laser) upang maghiwa o mag-ukit ng mga materyales tulad ng mga metal, plastik, at kahoy. Ang laser beam ay natutunaw, nasusunog, o nagpapasingaw sa materyal, na nag-iiwan ng malinis, mataas na kalidad na hiwa na may kaunting basura.

2. Mga Pangunahing Bahagi ng Laser Cutting

- Laser Source: Ang laser beam ay nagmula sa isang laser generator (CO2, fiber, o Nd:YAG lasers ay karaniwang ginagamit para sa pagputol ng metal). Ang laser ay pinalakas at nakadirekta patungo sa cutting material.

- Focusing Lens: Ang isang lens o serye ng mga lens ay nakatutok sa laser beam sa isang maliit na punto, na nagpapataas ng intensity nito sa punto ng contact sa materyal.

- Cutting Head: Ang cutting head ay nagdidirekta ng laser beam papunta sa materyal. Gumagalaw ito sa naka-program na landas, na kinokontrol ng CNC (Computer Numerical Control) o iba pang mga sistema ng paggabay.

- Assist Gas: Ang gas tulad ng oxygen, nitrogen, o hangin ay madalas na hinihipan sa pamamagitan ng nozzle upang tumulong sa proseso ng pagputol, na tumutulong sa pag-alis ng tinunaw na materyal at pagbutihin ang kalidad ng hiwa.

- Material Bed: Ang metal ay inilalagay sa isang matatag na kama o mesa na sumusuporta sa materyal sa panahon ng proseso ng pagputol.

3. Ang Proseso ng Laser Cutting

Ang proseso ng pagputol ng laser ay maaaring hatiin sa mga sumusunod na hakbang:

Hakbang 1: Disenyo at Programming

- Disenyo ng CAD: Ang unang hakbang ay gumawa ng disenyo para sa bahagi o bahagi na kailangang gupitin. Ginagawa ito gamit ang CAD (Computer-Aided Design) software. Ang disenyo ay na-convert sa isang format na nababasa ng laser cutting machine, karaniwang isang vector file.

- CNC Programming: Ang disenyo ay na-upload sa CNC system, na kumokontrol sa laser cutting machine. Isinasalin nito ang disenyo sa mga tagubilin sa paggupit, na ginagabayan ang laser kung paano at saan puputulin.

Hakbang 2: Paghahanda ng Materyal

- Ang metal sheet o materyal na gupitin ay inilalagay sa kama ng makina. Kasama sa mga karaniwang metal na ginagamit sa pagputol ng laser ang bakal, hindi kinakalawang na asero, aluminyo, tanso, at tanso.

Hakbang 3: Laser Cutting

- Beam Generation: Ang pinagmumulan ng laser ay bumubuo ng isang mataas na enerhiya na sinag ng liwanag, na pagkatapos ay nakatutok sa pamamagitan ng mga lente upang lumikha ng isang matinding init na lugar.

- Pag-init ng Materyal: Kapag ang nakatutok na laser beam ay tumama sa metal, ang enerhiya ay nasisipsip, na nagiging sanhi ng mabilis na pag-init at pagkatunaw, pagkasunog, o pagsingaw ng materyal.

- Assist Gas: Ang isang assist gas (tulad ng oxygen o nitrogen) ay nakadirekta sa cutting area sa pamamagitan ng nozzle. Ito ay tumutulong sa pag-alis ng tinunaw na metal at mga labi, pati na rin ang pagpapalamig ng materyal at pagbutihin ang bilis at katumpakan ng pagputol.

 - Ang oxygen ay kadalasang ginagamit para sa pagputol ng banayad na bakal, dahil ito ay tumutugon sa metal upang makagawa ng init at nagpapabilis sa proseso ng pagputol.

 - Ang nitrogen ay ginagamit para sa mga materyales tulad ng hindi kinakalawang na asero upang maiwasan ang oksihenasyon at matiyak ang isang malinis na gilid.

- Laser Movement: Ang CNC-controlled laser cutting head ay gumagalaw kasama ang programmed path, kasunod ng disenyo. Ang bilis, kapangyarihan, at focal point ng laser ay inaayos batay sa materyal at sa kapal ng metal na pinuputol.

Hakbang 4: Paglamig at Pagtatapos

- Habang tumatagos ang laser sa materyal, ang tunaw o singaw na metal ay tinatangay ng tulong na gas, na nag-iiwan ng malinis at makinis na hiwa.

- Matapos makumpleto ang hiwa, ang mga gilid ay maaaring makinis o ma-deburre, depende sa nais na tapusin.

- Ang anumang natitirang scrap metal o basurang materyal ay kaunti lamang dahil sa katumpakan ng laser.

4. Mga Uri ng Laser Cutting para sa Metal

Mayroong ilang mga paraan ng pagputol ng laser depende sa materyal at aplikasyon:

A. Pagputol ng singaw

- Pinapainit ng laser beam ang materyal hanggang sa kumukulo nito, na nagiging sanhi ng pagsingaw nito. Ang pamamaraang ito ay angkop para sa mga materyales tulad ng kahoy o plastik ngunit maaari ding gamitin para sa manipis na mga metal.

B. Melt and Blow Cutting (Fusion Cutting)

- Ang materyal ay pinainit hanggang sa ito ay matunaw, at ang isang mataas na presyon ng gas (madalas na nitrogen) ay hinihipan ang tinunaw na metal mula sa hiwa. Ang pamamaraang ito ay karaniwan para sa pagputol ng mga metal tulad ng hindi kinakalawang na asero at aluminyo.

C. Reactive Cutting (Flame Cutting)

- Kilala rin bilang oxygen-assisted laser cutting, ang pamamaraang ito ay katulad ng oxy-fuel cutting. Ang oxygen ay tinatangay ng hangin sa cutting area, at ang metal ay tumutugon sa oxygen, na gumagawa ng karagdagang init at nagpapabilis sa proseso ng pagputol. Ito ay kadalasang ginagamit para sa pagputol ng makapal na bakal.

D. Thermal Stress Cracking

- Ang ilang mga malutong na materyales, tulad ng salamin, ay maaaring putulin gamit ang kinokontrol na thermal stress. Ang laser ay nag-uudyok ng naisalokal na pag-init, at habang lumalamig ang materyal, nabibitak ito sa daanan ng paggupit.

5. Mga Bentahe ng Laser Cutting Metal

- Mataas na Katumpakan: Ang pagputol ng laser ay maaaring makagawa ng napakatumpak na mga hiwa na may mahigpit na pagpapaubaya, na ginagawa itong perpekto para sa masalimuot na mga disenyo.

- Clean Cuts: Ang laser ay gumagawa ng makinis, malinis na mga gilid, kadalasang inaalis ang pangangailangan para sa pangalawang pagtatapos.

- Versatile: Gumagana ang laser cutting sa isang malawak na hanay ng mga metal at kapal, mula sa manipis na mga sheet hanggang sa mas makapal na mga plato.

- Pinababang Basura: Ang paggupit ng laser ay lubos na episyente, nakakabawas ng materyal na basura kumpara sa iba pang paraan ng pagputol.

- Bilis: Nag-aalok ito ng mas mabilis na bilis ng pagputol, lalo na kapag naggupit ng mas manipis na mga metal, kumpara sa mga tradisyonal na pamamaraan tulad ng mekanikal na pagputol.

6. Mga Aplikasyon ng Laser Cutting sa Metal

Ginagamit ang laser cutting sa iba't ibang industriya, kabilang ang:

- Automotive: Para sa pagputol ng mga bahaging metal tulad ng mga bahagi ng chassis at mga bahagi ng engine.

- Aerospace: Upang lumikha ng mga bahagi ng katumpakan para sa sasakyang panghimpapawid at spacecraft.

- Paggawa: Para sa custom na metal fabrication, kabilang ang mga bracket, enclosure, at mga bahagi ng sheet metal.

- Paggawa ng Alahas: Para sa mga detalyadong disenyo at pattern ng metal.

- Konstruksyon: Pagputol ng mga bakal na beam, panel, at cladding.

Konklusyon

Ang laser cutting metal ay isang napakahusay at tumpak na proseso, na nagbibigay ng higit na katumpakan, bilis, at flexibility sa malawak na hanay ng mga industriya. Maggupit ka man ng manipis na sheet na metal o makapal na bakal na mga plato, ang tamang pamamaraan ng pagputol ng laser at kagamitan ay maaaring makabuluhang mapabuti ang pagiging produktibo at mabawasan ang materyal na basura. Ang pag-unawa sa proseso ay nagsisiguro ng mas mahusay na kontrol sa kalidad at nakakatulong sa pagpili ng pinakaangkop na uri ng laser cutting para sa mga partikular na pangangailangan sa paggawa ng metal.

Ang Dongguan Fu Cheng Xin Communication Technology Co., Ltd. ay nakatuon sa pagbuo, produksyon, pagpupulong, ODM na one-stop service na mga supplier ng hardware. Maligayang pagdating sa pagtatanong sa amin sa Lei.wang@dgfcd.com.cn.