Laserschneiden und Wasserstrahlschneiden sind die beiden beliebtesten Schneideverfahren, aber die Menschen haben nicht aufgehört, nach besseren Schneideverfahren zu suchen, beispielsweise für die Bearbeitung einiger Präzisionsmetallteile oder das Schneiden einiger neuer Materialien. Dies erfordert die Entwicklung eines neuen Schneideverfahrens, und die einzigartige Wasserstrahl-Laserschneidtechnologie ist entstanden.
Was sind die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Wasserstrahlschneider und Laserschneider?
Definition
Beim Laserschneiden wird ein Hochleistungslaserstrahl durch eine Maschine erzeugt und dann das zu schneidende Material bestrahlt. Die vom Laser erzeugte hohe Temperatur schmilzt oder verdampft das bestrahlte Material und ermöglicht so das Schneiden des Materials.
Das Laserschneiden ist ein komplexer Prozess, der viele Faktoren berücksichtigt. Vor dem Schneiden muss der Schnittinhalt sorgfältig geprüft und auf Beobachtung und Überwachung geachtet werden.
Bei Störungen während des Bearbeitungsprozesses sollten Sie den Vorgang sofort abbrechen und die Ursache ermitteln. Andernfalls kann es zu Schäden an der Maschine und sogar zu Verletzungen kommen, insbesondere beim Schneiden von rostfreiem Stahl und nichtmetallischen Materialien.
Laserschneiden verfügt über eine professionelle computergestützte NC-Programmierungssoftware. Die Vorbereitung von Teilen des Verarbeitungsprogramms erfolgt im Allgemeinen auf dem Offline-Computer. Einige einfache Prozesse können auch direkt im CNC-System bearbeitet werden, aber dies dauert lange und kann keine komplexen Teile der Programmierung enthalten. Im Allgemeinen wird die Vorbereitung des numerischen Steuerungsprogramms nicht im numerischen Steuerungssystem empfohlen, da dies viel Zeit in Anspruch nimmt und die Effizienz gering ist. Nachdem die Platte auf den Tisch gelegt wurde, besteht die wichtige Arbeit darin, die Koordinaten des Werkstücks der Werkzeugmaschine zu bestimmen. Das Koordinatensystem des Werkstücks sollte in der NC-Programmierung eingestellt und die Koordinaten vollständig vereinbart werden.
Der Wasserstrahl dient dazu, Wasser als Messer zu verwenden. Das Wasser wird im Behälter auf ultrahohen Druck gebracht, und dann wird ein Hochdruckwasserstrahl durch eine sehr kleine Düse eingespritzt, um das Schneiden des Materials zu realisieren. Um die Schneidfähigkeit zu erhöhen, wird etwas Granatsand verwendet. Das Hinzufügen von Schleifmitteln wie Diamanten zum Wasser ist eine weit verbreitete Schneidmethode.
Materialien
Wasserstrahlschneider unterliegen fast keinen Einschränkungen hinsichtlich der Materialien, die geschnitten werden können. Der Wasserstrahl erzeugt beim Wasserstrahlschneiden keine Hitze im Material, wodurch das Schmelzen, Verziehen, Verbiegen und Verbrennen des zu schneidenden Materials vermieden wird. Zu den üblichen Materialarten für das Wasserstrahlschneiden gehören Kunststoff, Gummi, Stein, Keramikfliesen, Edelstahl und andere Metalle.
Laserschneider können eine größere Bandbreite an Metallen schneiden, darunter Edelstahl und Kohlenstoffstahl sowie Aluminium und eine Vielzahl von Legierungen. Einige Laser können nichtleitende Materialien wie Holz, Glas oder Kunststoff schneiden, aber die vom Laser erzeugte Hitze kann einige Metallprodukte beeinträchtigen. Machen Sie Eindruck.
Materialstärke
Für die Dicke des mit dem Wasserstrahl zu schneidenden Materials gibt es keine Begrenzung. Die Hauptsache hängt von der Stärke des Wasserstrahls ab. Je höher der Druck, desto dicker kann das Material geschnitten werden.
Die Dicke des Lasers schneidet etwa 100 mm Metall, aber die Dicke des Schneidmaterials variiert auch je nach Metall. Der Schmelzpunkt und die Wärmeleitfähigkeit des Metalls beeinflussen die Dicke des Laserschnitts. Der Vorteil der Laserschneidmaschine besteht darin, dass sie dünnere Materialien mit höherer Geschwindigkeit schneiden kann als der Wasserstrahl.
Präzision & Qualität
Die Schnittbreite des Wasserstrahls beträgt etwa 0.7 mm und die Schnittfläche ist sehr dünn. In einigen Fällen erreicht es fast die Qualität der Maschine, aber es treten einige Fehler von der Ober- bis zur Unterseite des Schlitzes auf. Je dicker das Material, desto größer ist der Fehler.
Der Schnittfehler beim Laserschneiden ist viel kleiner als beim Wasserstrahlschneiden. Beim Schneiden enger geometrischer Formen auf kleinen Teilen oder wenn Teile eng ineinander verschachtelt werden müssen, kann Laserschneiden erreicht werden, und Laserschneiden kann die Oberfläche des Schnittprofils sauberer und glatter machen, aber mit zunehmender Dicke oder Geschwindigkeit bleiben einige Streifen zurück.
Zusammenfassung
Wasserstrahlschneiden ist ein präzises und vielseitiges Schneidverfahren, mit dem eine Vielzahl von Materialien und Stärken geschnitten werden können. Obwohl die Geschwindigkeit von Wasserstrahlen bei einigen Materialien nicht so hoch ist wie bei Lasern, kann es eine hohe Schnittqualität liefern, ohne die Hitze des Materials zu beeinträchtigen.
Laserschneiden ist sehr schnell und präzise, hängt jedoch vom Material und der Dicke ab. Im Allgemeinen sind die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Lasers sehr hoch. Für dickere Materialien oder Materialien, die durch Hitze beeinflusst werden, ist es am besten, eine andere Schneidmethode zu finden.
Wasserstrahl-Laserschneider
Mit dem Aufkommen neuer Werkstoffe wie kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen und Verbundwerkstoffen mit Keramikmatrix ist die Bearbeitung dieser neuen Werkstoffe zu einem Problem geworden.
Beide Wasserstrahlschneider und Laserschneider weisen einige Mängel auf. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wurde die Wasserstrahl-Laserschneidtechnologie zur Verarbeitung solcher fortschrittlichen Verbundwerkstoffe entwickelt.
Das Wasserstrahllaserschneiden ist ein hybrides Bearbeitungsverfahren, das auch als Lasermikrostrahl bezeichnet wird. Es kombiniert den Laser mit „feinen“ Wasserstrahlen, und die Wasserstrahlen (Wasserstrahlen) werden ähnlich wie herkömmliche Glasfasern präzise geführt. Der Laserstrahl realisiert somit den Schnitt, und der Wasserstrahl kühlt den Schnittbereich kontinuierlich und entfernt effektiv die beim Schneiden entstehenden Rückstände.
Diese Technologie wurde zuerst beim Schneiden von Halbleiterwafern eingesetzt. Mit zunehmender Weiterentwicklung der Technologie wird sie nach und nach auf medizinische Geräte, die Uhrenverarbeitung, Turbinenschaufeln für Gas- und Strahltriebwerke, die Bearbeitung von Halbleitergeräten und das Materialschneiden im Herstellungsprozess von superharten Werkzeugen ausgeweitet.
Nachdem der Laser fokussiert wurde, bildet er einen Laserstrahl. Beim Durchgang durch den unter Druck stehenden Wasserhohlraum drückt er das Wasser nach vorne und fokussiert es in der Düse. Schließlich wird der Laserstrahl zusammen mit dem Wasserstrahl aus der Düse abgegeben.
Dieser Wasserstrahl enthält kein Schleifmittel, daher erfolgt das Schneiden hauptsächlich mit dem Laser. Die Funktion des Wassers besteht darin, den Laser mithilfe der Wassersäule zu leiten, damit er nicht zerstreut wird, Laserenergie zu sammeln, um schneller zu schneiden, und abzukühlen und Ablagerungen zu entfernen.
Von der Düse bis zum zu schneidenden Werkstück wird der Laserstrahl nicht gestreut, sondern weiterhin in der Wassersäule reflektiert. Es ähnelt im Prinzip der Glasfaserübertragung. Der Laserstrahl kann in einem Abstand von bis zu 10 cm geführt werden, um saubere Schnittnähte zu erzielen, ohne dass erneutes Fokussieren oder eine Abstandskontrolle erforderlich ist.
Durch Wasserstrahllaserschneiden kann eine sehr hohe Schnittqualität erzielt werden, es kommt zu keinen thermischen Schäden am Material, zu keinem Verbrennen oder thermischen Abbau, zu weniger Graten, einer glatteren Oberfläche und einem geraden Schnitt mit höherer Präzision, wodurch die hohe Präzision der Öffnung aufrechterhalten werden kann. Vorteile: Der Wasserstrahl kann den Schneidbereich kontinuierlich kühlen und die beim Schneiden entstehenden Rückstände effektiv entfernen.
Für Verarbeiter kann das Wasserstrahl-Laserschneiden eine schnellere Produktionsgeschwindigkeit, eine größere Auswahl an Verarbeitungsmaterialien, eine höhere Zuverlässigkeit und höhere Schnittqualität sowie niedrigere Schneidkosten bieten.
Mit dem Aufkommen neuer Materialien werden alle diese Eigenschaften des Wasserstrahl-Laserschneidens auch eine breitere Nutzung finden.
