1. Zavedení
Laser MicroJet (LMJ) je průlomová hybridní technologie, která kombinuje přesnost laserového paprsku s chladicími a čisticími účinky vodního paprsku.
Vede laserový paprsek v tenkém vodním paprsku a umožňuje dlouhou pracovní délku.
Tento inovativní přístup řeší mnoho problémů v tradičních procesech řezání laserem, zvláště tepelně ovlivněné oblasti (Haz) a hromadění trosek.
Tato technologie našla široké uplatnění v průmyslových odvětvích vyžadujících vysokou přesnost, čisté řezání, a nabízí toto pokročilé řešení průmyslovým odvětvím, která vyžadují extrémní přesnost.
LMJ se vyznačuje snadným nastavením, vysoká přesnost, malý zářez, a dobrá kvalita hran. Ve srovnání s konvenčním suchým laserovým zpracováním, dokáže zpracovat silnější materiál s mnohem menším množstvím HAZ.
Wire-EDM (elektrické výbojové obrábění) na druhé straně, vykazuje vlastnosti podobné jako u LMJ, ale má pomalejší nastavení a nižší rychlost procesu.
Však, wire-EDM by mohlo být ekonomičtější v závislosti na geometrii produktu a množství produktu, jak bude projednáno později.
2. Jak funguje Laser MicroJet?
Technologie LMJ využívá laserový paprsek zapouzdřený v tenkém, vysokotlaký proud vody. Vodní paprsek funguje jako optické vedení laserového paprsku, udržení jeho zaostření a zajištění stability procesu řezání na delší vzdálenosti.
Na rozdíl od klasického laserového řezání, kde akumulace tepla může deformovat materiály, vodní paprsek v LMJ ochlazuje obrobek při řezání.
Tento chladicí efekt výrazně snižuje riziko tepelného poškození a umožňuje provádět řezy bez typické zóny ovlivněné teplem. Vodní paprsek také odstraňuje nečistoty z řezné dráhy, zajišťující čistší a hladší řez.
Mezi klíčové součásti systému LMJ patří laserový zdroj, optická hlava, vodohospodářský systém, a víceosý systém řízení pohybu. Tyto komponenty umožňují vysoce přesné obrábění, jako je řezání, vrtání, a drážkování, na různé materiály.
3. Výhody LMJ
- Žádné tepelně ovlivněné zóny (Haz): Vodní paprsek zajišťuje nepřetržité chlazení, zabraňuje přehřívání materiálu a snižuje možnost tepelné deformace.
- Vysoká přesnost: LMJ nabízí extrémně přesné řezání, ideální pro aplikace s vysokou tolerancí v průmyslových odvětvích, jako je letecký průmysl, zdravotnické prostředky, a elektronika.
- Čistší řezy: Vodní proud během procesu odplavuje nečistoty, zanechává čistý řez a snižuje potřebu sekundárních dokončovacích kroků.
- Minimální opotřebení nástroje: Protože vodní paprsek zabraňuje přímému kontaktu laseru s materiálem, opotřebení nástroje je výrazně sníženo, prodloužení životnosti řezacího zařízení.
- Všestrannost: LMJ je účinný napříč širokou škálou materiálů, včetně kovů, keramika, a kompozity.
4. Charakteristika LMJ
• Řezání malých, ale složitých funkčních dílů z tenkého plechu (z 0.02 až do 2-3 mm) s velikostí funkcí až do 50 µm a přesnost v rámci několika µm.
• Přesné vrtání malých otvorů do tenkého plechu až do určitého poměru stran.
• Vytváření flexibilních mechanismů, jako jsou pružiny, v tenkém plechu.
• Přesné řezání dalších výše uvedených materiálů do tloušťky cm, zejména pro izolační materiály, které nelze zpracovat EDM.
• Integrace s technologií EDM a PECM pro řezání přesných kontur, ideálně se hodí pro prototypy a malou a středně velkou sériovou výrobu; a s drátěným EDM pro přesnou výrobu malých startovacích otvorů.
5. Kovy, které lze obrábět pomocí LMJ
Technologie Laser MicroJet je všestranná a lze ji použít pro obrábění různých materiálů, včetně:
- Ocel: Ideální pro tvrdé i měkké třídy, včetně nerezové oceli a vysoce pevných slitin.
- Hliník: Chladicí účinek vodního paprsku umožňuje obrábět hliník s minimálním tepelným zkreslením.
- Titan: Známý pro svou pevnost a tepelnou odolnost, titan lze řezat čistě pomocí LMJ, aniž by byla ohrožena jeho integrita.
- Měď: Díky přesnosti LMJ je vhodný pro řezání vodivých materiálů, jako je měď, často používané v elektronice.
- Keramika: Pokročilá keramika, které jsou často křehké, lze čistě obrábět pomocí LMJ bez praskání nebo vylamování.
6. Aplikace laseru MicroJet
Technologie LMJ nachází uplatnění v několika odvětvích, která vyžadují přesné řezání a obrábění. Mezi klíčové aplikace patří:
- Aerospace: Vysoce přesné vrtání a řezání lopatek turbíny a dalších součástí, kde je prvořadá integrita materiálu a kvalita břitu.
- Polovodiče a elektronika: LMJ umožňuje přesné řezání polovodičů a desek plošných spojů bez poškození citlivých součástí. Řezání mikrosoučástí, polovodiče, a destičky používané při výrobě elektroniky.
- Zdravotnické prostředky: Technologie je široce používána pro přesné řezání chirurgických nástrojů a implantátů, kde je prvořadá přesnost a biokompatibilita.
- Automobilový průmysl: Pro vysoce výkonná vozidla, LMJ se používá k obrábění lehkých materiálů, silné komponenty, které vyžadují minimální zkreslení během výroby.
7. Laser MicroJet vs. Wire EDM: Srovnání
Tepelně ovlivněná zóna (Haz)
- LMJ: Jednou z mimořádných výhod Laser MicroJet je absence tepelně ovlivněné zóny díky chladicímu efektu vodního paprsku.. Díky tomu je LMJ vhodný pro materiály, kde by tepelné zkreslení mohlo ohrozit výkon nebo kvalitu součásti.
- Wire EDM: Drátové EDM také generuje minimální teplo, ale protože používá proces elektrického výboje, stále existuje určité riziko nahromadění tepla kolem oblasti řezání. Však, toto riziko je minimální ve srovnání s tradičními metodami řezání suchým laserem.
Přesnost a tolerance
- LMJ: Poskytuje extrémně vysokou přesnost se schopností udržet úzké tolerance, což z něj činí preferovanou volbu pro součásti vyžadující vynikající přesnost.
- Wire EDM: Wire EDM je proslulý svou přesností, často poskytující tolerance až ±0,0001 palce. Vyniká komplexností, složité tvary, zejména pro vodivé materiály.
Rozsah materiálu
- LMJ: LMJ může řezat širokou škálu materiálů, včetně kovů, keramika, a dokonce i křehké materiály jako sklo nebo křemíkové plátky. Díky své všestrannosti je vhodný pro průmyslová odvětví, jako je letectví a elektronika.
- Wire EDM: Zatímco Wire EDM je vysoce účinný na vodivých materiálech, jako je ocel, hliník, a titan, je méně účinný na nevodivé materiály, omezení jeho aplikací v oblastech, kde převládají nekovy nebo kompozity.
Rychlost a efektivita
- LMJ: Proces může být rychlejší než Wire EDM, zejména pro silnější materiály, díky laseru vedenému vodním paprskem prořezává materiály rychleji a efektivněji.
- Wire EDM: Drátové EDM může být pomalé, zejména při řezání silnějších materiálů. Však, zůstává nedostižný pro svou schopnost zvládnout vysoce složité tvary a geometrie, se kterými by jiné technologie řezání mohly bojovat.
Úvahy o nákladech
- LMJ: Zatímco stroje LMJ bývají předem dražší, nabízejí úsporu nákladů v průběhu času ve smyslu rychlejších cyklů, snížené opotřebení nástroje, a minimální následné zpracování díky vysoce kvalitní povrchové úpravě.
- Wire EDM: EDM stroje jsou obvykle levnější předem, ale provozní náklady se mohou časem zvýšit v důsledku nižších řezných rychlostí a opotřebení nástroje.
Povrchová úprava
- LMJ: LMJ je známý tím, že poskytuje vysokou kvalitu, zrcadlový povrch díky čištění vodním paprskem během řezání.
- Wire EDM: Wire EDM může také zajistit vynikající povrchovou úpravu, ale může to vyžadovat další dokončovací kroky, v závislosti na materiálu a požadované kvalitě.
Aplikace
- LMJ: Ideální pro průmyslová odvětví, která vyžadují vysokou přesnost, čisté řezy, a minimální následné zpracování, jako je Aerospace, zdravotnické prostředky, a polovodiče.
- Wire EDM: Obvykle se používá pro složité tvary ve vodivých materiálech, jako je výroba forem, umírá, a vysoce přesné mechanické součásti.
7. Závěr
Laser MicroJet nabízí bezkonkurenční přesnost, účinnost, a všestrannost při obrábění materiálů. Ať už pracujete s kovy, keramika, nebo kompozity, LMJ poskytuje čistič, rychlejší, a přesnější řezy než tradiční metody.
Ve srovnání s Wire EDM, LMJ vyniká z hlediska materiálové všestrannosti, rychlost, a snížené tepelné účinky, Díky tomu je vynikající volbou pro průmyslová odvětví vyžadující úzké tolerance a vysoce kvalitní povrchové úpravy.
8. TOTO jsou služby CNC Laser MicroJet
Na tomto, nabízíme špičkové služby Laser MicroJet, které poskytují vynikající výsledky pro vaše nejnáročnější projekty. Náš tým odborníků zajišťuje přesnost, kvalitní, a rychlé dodací lhůty v celé řadě průmyslových odvětví.
Ať už potřebujete vysoce přesné součásti nebo složité obrábění, DEZE má nástroje a odborné znalosti, které splní vaše požadavky.
Časté časté
Q: Může LMJ řezat nekovové materiály?
A: Ano, LMJ je schopen řezat nekovy, jako je keramika a kompozity, s vysokou přesností a minimálním poškozením.
Q: Jaká odvětví nejvíce těží z LMJ?
A: LMJ je široce používán v letectví, zdravotnické prostředky, elektronika, a automobilový průmysl, kde jsou přesnost a čisté řezy rozhodující.
Q: Jaká je výhoda použití LMJ oproti tradičnímu řezání laserem?
A: LMJ eliminuje tepelně ovlivněné zóny a poskytuje čistší, přesnější řezy s minimálním následným zpracováním.
Q: Jak si stojí LMJ ve srovnání s Wire EDM?
A: LMJ je rychlejší, nabízí větší všestrannost napříč materiály, a zabraňuje poškození teplem, zatímco Wire EDM vyniká přesností a složitými geometriemi pro vodivé materiály.
