Cięcie laserowe cienkich metali: Dlaczego trawienie chemiczne może stanowić idealną alternatywę

Czym jest cięcie laserowe?

Cięcie laserowe to precyzyjna metoda produkcji, która wykorzystuje lasery o dużej mocy do wycinania elementów z różnych materiałów, takich jak metal, plastik lub drewno. Polega ona na stworzeniu szczegółowego pliku CAD (Computer-Aided Design) określającego pożądane wymiary i cechy części. Po sfinalizowaniu, plik CAD jest przesyłany do systemu sterowania maszyny do cięcia laserowego, który kieruje wiązką lasera, aby precyzyjnie wyciąć materiał zgodnie z projektem.

Rodzaje cięcia laserowego

Dwa typy laserów powszechnie stosowanych do cięcia metalu to lasery CO2 i lasery światłowodowe.

Cięcie laserem CO2

Proces lasera CO2 przepuszcza prąd elektryczny przez komorę gazową CO2, wzbudzając cząsteczki w celu wytworzenia intensywnej wiązki po zogniskowaniu za pomocą luster i soczewek. Lasery te mogą mieć moc od setek watów do cięcia papieru i kart do tysięcy do obróbki grubych metali.

Cięcie laserem światłowodowym

Lasery światłowodowe wykorzystują moc lasera na ciele stałym, oferując lepsze możliwości obróbki materiałów w porównaniu do laserów CO2. W szczególności mogą one obrabiać różne materiały i oferują zwiększoną wydajność i opłacalność, przekształcając prawie 80% energii wejściowej w moc cięcia.

Jaki jest najlepszy laser do cięcia cienkich metali?

Ogólnie rzecz biorąc, lasery światłowodowe zapewniają większą ostrość, oferując wyższą precyzję, zwłaszcza w przypadku cięcia cienkich materiałów, aczkolwiek przy wyższych kosztach. Z drugiej strony, lasery CO2 są mniej wydajne, brakuje im precyzji laserów światłowodowych i mogą wiązać się z wyższymi kosztami rozwoju, ale często lepiej nadają się do cięcia grubszych metali.

Czym jest trawienie chemiczne i jak wypada ono w porównaniu z cięciem laserowym?

Podczas gdy cięcie laserowe pozostaje popularną metodą produkcji wśród inżynierów do obróbki cienkich metali, mniej znany proces trawienia chemicznego stanowi idealną alternatywę, zapewniając inżynierom liczne korzyści produkcyjne.

Proces trawienia chemicznego polega na powlekaniu blachy metalowej światłoczułym materiałem fotorezystywnym, naświetlając ją za pomocą szablonu fotograficznego zawierającego negatywowy obraz projektu komponentu wyprodukowanego w programie CAD. Metal jest następnie selektywnie obrabiany przy użyciu chemii wytrawiającej, w wyniku czego uzyskuje się pożądany profil komponentu.

Wszechstronność materiałów

Trawienie chemiczne jest kompatybilne z prawie wszystkimi rodzajami metali i doskonale sprawdza się w obróbce cienkich blach o grubości od 0,01 mm do 2,5 mm. Chociaż cięcie laserowe jest równie elastyczne, jego wydajność może spadać podczas obróbki cienkich materiałów odblaskowych, ograniczając tym samym wybór materiałów dla inżynierów.

Złożoność komponentów

Zarówno trawienie chemiczne, jak i cięcie laserowe wykorzystują cyfrowe oprzyrządowanie, oferując inżynierom dużą elastyczność projektowania i umożliwiając niezbędne dostosowanie oprzyrządowania. Jednak fototrawienie wyróżnia się w tworzeniu skomplikowanych i bardzo szczegółowych projektów, osiągając cechy tak małe jak 0,1 mm do ±0,020 mm w dokładności, co czyni go preferowaną opcją dla cienkich elementów metalowych, które wymagają drobnych szczegółów, skomplikowanych cech i wąskich tolerancji. Ze względu na to, że cięcie laserowe jest procesem obróbki jednopunktowej, często bardziej kosztowne jest cięcie złożonych profili lub uzyskiwanie grawerowanych elementów możliwych dzięki trawieniu.

Jakość cięcia

Trawienie fotochemiczne wykorzystuje chemiczne środki trawiące do rozpuszczania metalu, zapewniając produkcję wysokiej jakości elementów metalowych, wolnych od zadziorów i naprężeń. W przeciwieństwie do tego, cięcie laserowe cienkich metali może powodować naprężenia termiczne i strefy wpływu ciepła ze względu na temperatury wytwarzane przez laser, potencjalnie negatywnie wpływając na ogólną wydajność części.

Szybkość dostaw

Czas realizacji zarówno w przypadku trawienia chemicznego, jak i cięcia laserowego może się różnić w zależności od takich czynników, jak złożoność projektu, rodzaj materiału i ilość potrzebnych komponentów. Ogólnie rzecz biorąc, trawienie chemiczne ma zwykle krótszy czas realizacji w przypadku złożonych i skomplikowanych projektów, ponieważ jednocześnie obrabia wszystkie cechy komponentów.

Efektywność kosztowa

W przypadku dużych serii produkcyjnych, trawienie chemiczne jest zwykle bardziej opłacalne ze względu na możliwość przetwarzania wielu części w partiach. Jednak w przypadku mniejszych serii produkcyjnych lub prostszych projektów, cięcie laserowe może oferować korzyści kosztowe.

Wnioski

Trawienie fotochemiczne stanowi doskonałą alternatywę dla cięcia laserowego cienkich metali, oferując inżynierom wyraźne korzyści w produkcji cienkich elementów metalowych. Dzięki możliwości tworzenia skomplikowanych projektów i zapewniania inżynierom różnorodnych opcji materiałowych, ten ekonomiczny i wydajny czasowo proces ułatwia produkcję cienkich elementów metalowych, które często są nieosiągalne lub kosztowne w przypadku cięcia laserowego.

Dowiedz się więcej o naszym procesie trawienia chemicznego.