Metalo pjovimas lazeriu tikras technologinis pasiekimas šios žaliavos apdirbimo industrijoje. Nors metalui apdirbti yra ir kitų prietaisų, lazeris juos lenkia savo greičiu, tikslumu bei gerokai didesnėmis galimybėmis. Šiame straipsnyje pasidalinsime informacija apie patį įrenginį, pjovimo lazeriu technologiją bei galimybes.

Metalo apdirbimo lazeris – kas tai?

Metalo apdirbimo lazeris – įrenginys, itin stiprios lazerio skleidžiamos šviesos (dažniausiai iki 15kW galios) dėka, pjaunantis metalą kelių milimetrų plote. Įdomu yra tai, kad pjovimui tinkamos medžiagos, veikiamos spindulio tose vietose tiesiog išgaruoja, tad detalės pjaunamos be jokių ore sklandančių metalo dalelių.

Pats pjovimo įrenginys susideda iš poros zonų: pirmojoje yra besikilnojantis dviejų aukštų stalas, kurio paviršiuje įmontuoti bėgeliai. Pasirinktos rušies ir dydžio metalo lakštas pastaraisiais nukeliauja į antrąją, t.y. pjovimo zoną, kur vyksta metalo pjovimas lazeriu. 

Nė viena iš zonų negalėtų veikti be kompiuterio, kuriame programuojama pagrindinė informacija, reikalinga norimai detalei (-ėms) išpjauti. DWG/DXF formatu paruošti failai konvertuojami į lazerio kompiuteriui suprantamą formatą, kuris vėliau siunčiamas į stakles. Staklių operatorius paleidžia programą ir lazeris pradeda savo darbą. Esant poreikiui operatorius gali pareguliuoti pjovimo parametrus. 

Pjovimo lazerių tipai

Pjovimo lazeriai skiriami į du tipus: 

• Co2 lazeris – senesnė lazerio alternatyva. Lazerio veikimo metu naudojama per Co2 kamerą paleidžiama elektros srovė sužadinanti daleles vamzdyje. Įrenginyje esančių lęšių ir veidrodžių pagalba dalelės sufokusuojamos ir susidaro intensyvus šviesos spindulys. Tokio tipo prietaisų efektyvumas siekia tik 20%, nes didžioji dalis veikimui reikalingos energijos sunaudojama šilumai ir šviesai, o ne lazerio galiai sukurti. Priklausomai nuo industrijos, kurioje toks lazeris naudojamas, galia gali svyruoti nuo 100 vatų popieriui, kartonui ar audiniams pjauti iki 20 kw įmanomai storiausiems metalams.

• Skaidulinis lazeris – pirmasis toks lazeris rinką išvydo 2008 metais. Kitaip nei pirmąjame lazerio veikimo principe, šiame naudojamas kietojo kūno lazerio energijos generavimo šaltinis. Dėka šiuolaikinių technologijų tokio tipo lazeriai tapo gerokai našesni už Co2, nes gebėjo apdoroti įvairesnes medžiagas.

Vienas iš lazerio privalumų, tai galimybė pjaustyti atspindinčias medžiagas. Dėka lazerio spindulio pernešimo ant darbinio paviršiaus technologijos įrenginys puikiai tinka žalvario, vario ir poliruoto nerūdijančio plieno bei aliuminio apdirbimui. Tokio tipo lazeris, kitaip nei paminėtasis aukščiau, yra efektyvesnis ir našesnis, nes 80% savo energijos sutelkia į patį pjovimo procesą. Tai reiškia pigesnę gamybą, o įrenginio įdiegimas nereikalauja didelių infrastruktūros pokyčių.

Kokie metalai gali būti pjaunami lazeriu?

Vienas didžiausių pjovimo lazeriu privalumų yra tai, kad šiuo būdu galima pjauti beveik visas medžiagas, nuo plonų metalų iki storų, o taip pat ir medį bei tam tikras plastiko rūšis. Tačiau pastariesiems naudojamas kitoks apdirbimas. 

Lazeriui nekyla problemų pjaunauti juodą, nerūdijantį ir cinkuotą plieną, aliuminį, žalvarį, varį bei kitus skirtingose industrijose naudojamus metalus. Žinoma pjaunant lazeriu labai svarbus ir žaliavos storis, kuris gali varijuoti nuo 0,5 iki 20 mm. Pavyzdžiui, maksimalus žalvario lakšto storis gali būti iki 8 mm, o plieno, nerūdijančio plieno ar aliuminio net iki 20 mm. Būtina paminėti, kad medžiagos storis didelės įtakos lazerio pjovimo procesui neturės – pjaus lygiai taip pat greitai, tiksliai ir kokybiškai.

Pjovimo lazeriu privalumai

Medžiagų pjovimas lazeriu, lyginant su ktomis metalo pjovimui skirtomis alternatyvomis pastarasias lenkia daugybę kartų šiais aspektais:

1. Greitis. Suprogramuotas lazeris jam pavestą darbą gali atlikt per kelias sekundes, o tai yra daygybė kartų greičiau nei pjovimas su plazma ar vandens srove.
2. Šiuolaikinių CNC staklių, įskaitant ir lazerinį pjovimo įrenginį, valdymo sistemos yra itin tikslios, todėl detalės išpjaunamos su labai mažu, iki 0,2 mm nuokrypiu.
3. Mažesni kaštai. Dėl didelio pjovimo lazeriu greičio pjaunamos dalys kainuos kur kas pigiau nei išpjautos pasitelkiant kitas alternatyvas. Lazeris taip pat pasižymi ir mažomis energijos sąnaudomis, kurios gerokai sumažina kaštus.
4. Šalto pjovimo būdu apdirbti (pjauti, frezuoti) galima plonus metalus, tačiau procesas sudėtingėja su tankesnėmis medžiagomis, o pjovimui su lazeriu metalo kietumas neturi įtakos. Darbas bus atliktas itin tiksliai ir tvarkingai.

Prie privalumų, žinoma, pasitaiko ir trūkumų. Bene didžiausias šio prietaiso minusas pasireiškia pjaunant storesnius metalus. Proceso metu užsigrūdina briauna ir dėl to gali būti sunkesnis tolesnis mechaninis apdirbimas, pavyzdžiui, frezavimas.

Kur naudojamas pjovimo lazeris?

Pjovimas lazeriu, kartu su lenkimu ar lankstymu, tam tikru būdu sutinkamas beveik visose pramonės šakose. Šis prietaisas gali būti puikus pasirinkimas norint pagaminti ženklus, dangčius, įvairių parametrų metalines detales ar bet kokias kitas lengvesnes ir vidutinio storio dalis.

Metalo apdirbimas lazeriu taip pat labai stipriai pasitarnauja ir metalinių baldų gamyboje. Priklausomai nuo būsimo gaminio, su šiuo prietaisu galima išpjauti ne tik paprastas baldo sudedamąsias dalis, bet ir sudėtingiausius ornamentus, skirtus, pavyzdžiui, paviršių dekoravimui. 

Kaip pasiruošti lazerio pjovimui?

Siekdami geriausiai išnaudoti lazerio potencialą, kuriant gaminio dizainą ant lakšto, skirto pjaustyti lazeriu, turėtumėte atsižvelgti į šiuos aspektus: 

• Skylės: įprastai skylių skersmuo gaminyje neturėtų viršyti medžiagos storio. Mažiausias skylės dydžio santykis 1:1, tačiau priklausomai nuo medžiagos ir procesų gali skirtis.
• Plyšiai: plyšiai gali būti naudojiami dalims sulygiuoti vienai su kita. Jose turi būti apskaičiuotas pjūvio plotis, kitaip vadinamas plyšiu.
• Dydis: žinodami tikslius lakšto bei pagrindo ant kurio jis bus dedamas parametrus, galite sumažinti išteklių švaistymą bei kaštus.
• Nepalaikomos vietos: trafaretų ir ženklų gamyboje labai svarbu, kad dalis raidžių su „salelėmis” turėtų pakankamai storus „tiltus” siekiant visas dalis išlaikyti savo vietose.Tai ypač svarbu pjaunant a, b, d, e, g, ir pan. raides, skaičius bei simbolius.

Galime pasidžiaugti, kad tobulėjančių technologijų dėka, ypač metalo pjovime lazeriu, medžiagų apdirbimas padeda sutaupyti dar daugiau laiko, kaštų, energijos ir prisideda prie tvaresnės, švaresnės ir mažiau išteklius švaistančios gamybos. Rinkdamiesi tokį apdirbimo būdą savo gaminiams, jūs taip pat prisidedate prie gamtos tausojimo.

Jeigu neapsisprendžiate ar jūsų gaminio dizainas tinkamas apdirbimui lazeriu, visuomet galite kreiptis į profesionalus, kurie suteiks visą naudingą informaciją ir padės priimti teisingus sprendimus.