Laserowe cięcie blach – poradnik

Laserowe cięcie blach – poradnik 2022 r.

Jednym z rodzajów obróbki blachy (jak również i innych materiałów) jest cięcie. Nowoczesne technologie dają nam wybór użycia najkorzystniejszej dla nas metody – tak więc możemy zabrać się do tego działaniem mechanicznym, przy użyciu strumienia wody, gazu, plazmy, bądź też – co z oczywistych względów w tym artykule interesuje nas najmocniej – wykorzystując niezwykle skuteczne i precyzyjne cięcie laserem. W obecnej, nowej erze przemysłowej aż grzechem byłoby nie skorzystać z innowacyjnych, zautomatyzowanych i pełnych korzyści – zarówno dla przedsiębiorców, jak i ich klientów – rozwiązań.

Cięcie laserem to rodzaj obróbki, w której użyta wiązka laserowa rozprowadza sporą ilość energii na małej przestrzeni. Pozwala to na uzyskanie maksymalnie precyzyjnego kształtu (nawet gdy są one skomplikowane i nieregularne) i jakości krawędzi, co gwarantuje powtarzalność działań (trudną do uzyskania za pomocą innych metod).

Wycinanie laserem polega na punktowym wprowadzeniu energii pod postacią wysokoenergetycznego strumienia tnącego, czyli gorącego promienia lasera, otoczonego gazem technicznym o dużej czystości, innym w zależności od ciętego materiału. Laserowe cięcie jest o wiele bardziej precyzyjne niż pozostałe metody, dlatego jest to codzienność w wielu branżach, m.in. przemysłowej, automatyzacyjnej, motoryzacyjnej czy budowlanej. 

Pozwala swobodnie, komfortowo, szybko, sprawnie i dokładnie dokonywać cięć przedmiotów metalowych, wycinać trudne i skomplikowane kształty, zachowując wielką precyzję w najdrobniejszych detalach.

Laserowe cięcie blach – sposoby.

W zależności od stosowanego urządzenia (a przede wszystkim od jego mocy) laserowe cięcie blach przeprowadzać można na trzy sposoby: metodą spalania, stapiania lub sublimacji, które najczęściej stosuje się w różnych kombinacjach.

Metoda spalania wykorzystuje zjawisko utleniania materiału rozgrzanego przez promień lasera. Temperatura grzania w szczelinie cięcia wynosi około 1200 stopni Celsjusza. Materiał, utleniając się, pozostawia płynny żużel, wydmuchiwany przez ciśnienie gazu technicznego. Metoda ta pozwala na osiąganie stosunkowo dużych prędkości cięcia przy względnie małej mocy lasera i stosowana jest głównie do obróbki stali niestopowych lub niskostopowych.

Metoda stapiania polega na obrabianiu materiału ciętego przez promień laserowy o dużej intensywności. Stosunkowo duża moc lasera pozwala na doprowadzenie materiału znajdującego się na ścieżce cięcia do postaci płynnej i wydmuchanie go przez gaz techniczny o dużej energii kinetycznej. Nie zachodzi przy tym zjawisko spalania (utleniania z wydzielaniem energii), zatem dodatkowa energia musi pochodzić z mocniejszego promienia laserowego lub wspomagania elektrycznego. Brak reakcji utleniania powoduje powstawanie powierzchni wolnych od tlenków, co ma istotne znaczenie zwłaszcza przy obrabianiu stali wysokostopowych. Metoda jest wykorzystywana również przy cięciu metali nieżelaznych.

W metodzie sublimacji zastosowanie laserów o dużej mocy pozwala na doprowadzenie części obrabianego materiału (ścieżki cięcia) do stanu gazowego. Rozgrzany materiał wydmuchiwany jest pod bardzo wysokim ciśnieniem i zamieniany w parę. Jest to metoda często wykorzystywana przy tworzeniu trofeów sportowych, tabliczek pamiątkowych, podziękowań czy prestiżowych, oryginalnych wizytówek, dobrze sprawdza się też przy cięciu stentów w technice medycznej.

Laserowe cięcie blach – etapy.

Na laserowe cięcie blach składają się trzy etapy procesu: początek cięcia, cięcie właściwe i zakończenie.

Na początku cięcia gaz dostarczany podczas procesu do strefy tnącej z jednej strony blachy powoduje usuwanie stopionego i utlenionego materiału na stronę przeciwną. Gdy rozpoczyna się od brzegu materiału, taka sytuacja panuje od początku, natomiast jeżeli rozpoczęte jest to w pewnej odległości od brzegu blachy, pierwszym procesem jest wydrążenie otworu. Zanim jednak nastąpi ostateczne wydrążenie otworu, materiał musi być usuwany na stronę, z której działa gaz. Zastosować można trzy techniki drążenia otworów.

Właściwy proces cięcia rozpoczyna się, gdy wiązka wniknie w określonym punkcie w powierzchnię, a właściwy system laserowy przebiega zgodnie z wyznaczoną geometrią i rozdziela obrabiany materiał.

Podczas zakończenia procesu należy zwrócić baczną uwagę na dokładne podparcie wycinanych części, aby odcinana część nie uległa odchylaniu, bo mogłoby to spowodować zaburzenie linii cięcia. Należy również unikać przegrzania, aby energia cieplna, dostarczana przez zbliżającą się do brzegu wiązkę, została pochłonięta przez otaczający materiał bez nadmiernego wzrostu temperatury. 

Jakie blachy można poddać obróbce?

Laserowe cięcie blach ma dużą zaletę w postaci szerokiego zakresu materiałów poddających się procesowi cięcia. W zasadzie obróbce poddawane mogą być wszystkie rodzaje blach, przy czym duże znaczenie ma grubość blach oraz format (strefa) cięcia i uzależnione jest to od posiadanego przez zakład parku maszynowego.

Możliwe jest cięcie laserem:

• w stali konstrukcyjnej, 
• stali szlachetnej, 
• stali czarnej, 
• stali nierdzewnej, 
• stali kwasoodpornej, 
• stali ocynkowanej, 
• aluminium, 
• mosiądzu,
• miedzi.

Laserowe cięcie blach – ile kosztuje?

Laserowe cięcie blach może mieć różnorodne ceny. Koszty takiej usługi zależą od wielu czynników, przy czym najważniejszym jest właśnie obrabiany materiał – zupełnie inne kwoty wchodzą w grę w przypadku cięcia stali czarnej czy stali nierdzewnej. Duże znaczenie ma również grubość blachy poddawanej obróbce czy stopień trudności obróbki danego materiału. Podobnie jak w przypadku zamówień w wielu innych branżach, tak i tutaj wpływ na ostateczną cenę ma także wielkość realizowanego zamówienia.

Inteligentne technologie wymagają specjalistycznej obsługi.

Jak widać po obrazie procesu cięcia blachy laserem oraz dokonywaniu poszczególnych odpowiednich czynności, ukierunkowanych na jak najlepsze wykonanie powierzonego zlecenia, ważne jest nie tylko posiadanie innowacyjnego parku narzędziowego, ale także odpowiednio wykwalifikowanych specjalistów, którzy zadbają o całość procesu i zapewnią właściwy jego przebieg. Wysoko wyspecjalizowani pracownicy dowodzą dokładnym prowadzeniem strumienia tnącego, co w połączeniu z doskonałym i stabilnym urządzeniem, odpornym na drgania, gwarantuje utrzymanie wymiarów ciętych elementów.

Technologie laserowe ewoluują w niezwykle szybkim tempie, ich możliwości wzrastają proporcjonalnie do zapotrzebowania na tego typu usługi. Oprócz parku maszynowego coraz to nowszej generacji, producenci i inżynierowie wprowadzają wciąż nowsze, doskonalsze rozwiązania, ażeby w jak najszybszym czasie móc dostarczyć gotowy, doskonałej jakości, spełniający wszelkie normy i oczekiwania produkt. W powszechnym użyciu są już zatem nie tylko lasery 2D do cięcia blach płaskich, ale także systemy laserowe 3D, wydajne i dużo bardziej funkcjonalne, bo znajdujące zastosowanie w najbardziej skomplikowanych i wymagających projektach. Zastępują one szereg tradycyjnych technologii i dają możliwość obróbki detali przestrzennych.

Zakłady produkcyjne wdrażają najnowocześniejsze inteligentne technologie, bo dzięki automatyzacji, robotyzacji, komputeryzacji i usprawnieniu procesów produkcyjnych, mogą postawić na konkurencyjność, najwyższą jakość i zwiększyć wydajność, osiągając korzyści ekonomiczne i poprawiając pozycję rynkową firmy. 

Laserowe cięcie blach – zalety.

Dlaczego jeszcze opłaca się stosować przy obróbce blach nowoczesne technologie cyfrowe? Laserowe cięcie blach to w zasadzie same zalety:

• Wysoka dokładność i precyzja, przy zachowaniu wszystkich wymiarów, parametrów i właściwości – promień sterowany jest komputerowo, a to umożliwia wykonywanie nawet najbardziej nietypowych cięć i odwzorowywanie najtrudniejszych i najbardziej skomplikowanych kształtów, gwarantując przy tym powtarzalność, a więc i seryjność.
• Doskonała jakość przetworzonych produktów – ograniczona strefa wpływu cięcia i bardzo wąski obszar działania termicznego pozwalają zachować idealną strukturę i kształt materiału, dzięki czemu finalnie blacha pozostaje trwała i dobrej jakości.
• Wydajność procesów i wysoka jakość produktu końcowego – krawędzie są czyste, równe, nie trzeba poprawiać; możliwość dziurkowania, okrawania, tworzenia bardzo drobnych detali (do 0,1 mm), a także cięcia elementów trójwymiarowych, przy czym osiągane ostatecznie kształty nie wymagają dodatkowej obróbki.
• Ogromna wydajność, optymalizacja obróbki, minimalizacja ryzyka potencjalnych błędów, maksymalne obniżenie ilości odpadów – wszystko to wpływa na redukcję kosztów, efektywność wykorzystywanych materiałów i fakt, jak bardzo ekonomiczna jest to metoda.
• Brak zużycia głowicy tnącej – głowica lasera nie ma fizycznego kontaktu z ciętym materiałem, dzięki czemu nie zużywa się, co pozwala ograniczyć koszty związane z eksploatacją urządzenia.
• Dynamika, produktywność, wysoka prędkość cięcia, docieranie do nawet trudno dostępnych miejsc, pełna automatyzacja (skomputeryzowanie sterowania to jednocześnie uproszczenie obsługi), oszczędność czasu – a jak się mawia: czas to pieniądz.
• Komputerowa kontrola całego procesu, bezstykowe wykończenie (nie zużywamy narzędzi, dzięki czemu nie wymagają częstych napraw ani wymiany), bezproblemowa integracja z pozostałymi procesami technologicznymi, archiwizacja projektów w kontekście dalszych prac – jak wielkie są to ułatwienia, wiedzą ci, którzy na co dzień tak pracują.

Laserowe cięcie blach – czy ma jakieś wady?

Co można zaliczyć in minus? Urządzenia do cięcia laserem należą do dość drogich sprzętów, dlatego nie każda firma może sobie pozwolić na ich zakup. Zawsze można jednak skorzystać z usług tych, które posiadają odpowiedni park maszynowy, oprogramowanie oraz wiedzę specjalistów w tym zakresie i oferują swoje usługi. Właśnie po to powstała nasza platforma – aby w jednym miejscu skupić wszystkich tych, którym bliska jest idea laserowej obróbki metali.

Trzeba pamiętać, że laserowe cięcie blach nie jest jedynym możliwym sposobem w branży metalowej, albowiem znaczny rozwój technologiczny dotyczy również cięcia tlenowego, strumieniem wodno-ściernym oraz plazmą. Metody te uzyskują coraz lepsze wyniki jakościowe, pomimo tego laserowe cięcie blach jest najbardziej efektywne i wszystkie wyżej wymienione pozytywne czynniki (w tym niedościgniona precyzja i fakt, że laserowo pocięty materiał nie wymaga dalszej obróbki) sprawiają, że w znacznym stopniu uzyskuje niepodważalną przewagę nad pozostałymi, zostawiając ich wyniki daleko w tyle.

Współpracujący z nami specjaliści tną blachy zawodowo. Z przyjemnością wykonamy więc dla Ciebie laserowe cięcie blach. Serdecznie zapraszamy do współpracy i sprawdzenia naszych możliwości.