Wanneer metalen onderdelen nauwkeurig, schoon en snel geproduceerd moeten worden, zijn traditionele snijgereedschappen misschien niet genoeg. Veel bedrijven hebben te maken met vertragingen en stijgende kosten door trage verwerkingstijden of rommelige afwerkingen. Fiber lasersnijden helpt deze problemen op te lossen. Het gebruikt gefocust licht om metaal snel, schoon en nauwkeurig te snijden.
In dit artikel wordt fiberlasersnijden uit de doeken gedaan. Je zult zien hoe het werkt, waarom het populair is en waar het het beste past.
Wat is vezellaser snijden?
Fiberlasersnijden is een proces waarbij een krachtige laserstraal wordt gebruikt om door metaal te snijden. De straal komt van een glasvezelkabel die gericht licht levert aan een klein punt op het oppervlak. Dat licht verhit het materiaal totdat het smelt of verdampt. Een gas, zoals stikstof of zuurstof, blaast het gesmolten materiaal weg. Dit laat een schone en smalle snede achter.
Een computer bestuurt de laser. De laptop volgt een ontwerpbestand om de straal over het metaal te leiden. Dit geeft een hoge precisie en herhaalbaarheid. Fiberlasers zijn efficiënt. Ze verbruiken minder stroom dan oudere lasertypes. Ze gaan ook langer mee en hebben minder onderhoud nodig.
Hoe werkt fiberlasersnijden?
Een fiberlaser genereert licht door atomen in een glasvezelkabel te prikkelen met een diode. Dit licht wordt opgebouwd en versterkt in de vezel. Het resultaat is een zeer gerichte en krachtige laserstraal. De golflengte van deze straal is ideaal voor het snijden van metaal, vooral reflecterende soorten zoals aluminium of messing.
Deze straal levert hoge energie op een klein punt. Het verhit het metaal totdat het smelt, verbrandt of verdampt. Een gasstroom verwijdert vervolgens het gesmolten metaal.
Onderdelen van een fiberlasersnijmachine
Een fiberlasersnijsysteem heeft verschillende belangrijke onderdelen die samenwerken.
Laserbron
Hier wordt de laserstraal gemaakt. Het maakt gebruik van laserdiodes om licht te produceren, dat vervolgens wordt versterkt in een glasvezelkabel. Het licht wordt sterker en gerichter naarmate het door de vezel reist.
Straalafgiftesysteem
De straal gaat via glasvezel naar de snijkop. Dit systeem is afgedicht en vereist weinig onderhoud. Het biedt een stabiele levering met hoog vermogen zonder spiegels of bewegende delen.
Snijkop en mondstuk
De snijkop focust de bundel op een klein punt. Dit wordt gedaan door een lens of een groep lenzen. Het mondstuk onder de lens stuurt gas naar de snijzone. Dit gas verwijdert gesmolten materiaal en houdt de snede schoon.
CNC Besturing en Software
Het CNC-systeem bestuurt de beweging van de machine. Het volgt digitale tekeningen om de laser te leiden. De software vertelt de machine waar en hoe te snijden. Het regelt de snelheid, het vermogen en de gasstroom.
Glasvezeltransmissie uitgelegd
De laserstraal gaat door een flexibele glasvezelkabel. Dit vervangt traditionele spiegels en lenzen. Glasvezel is duurzaam en raakt niet uit lijn. Ze maken een hoge vermogensoverdracht met weinig energieverlies mogelijk. Dit maakt het hele systeem compact en efficiënt.
De rol van hulpgassen in het snijproces
Hulpgassen helpen bij het verwijderen van gesmolten materiaal. Ze beïnvloeden ook de snijsnelheid en de kwaliteit van de randen. De keuze van het gas hangt af van het materiaal en de gewenste afwerking.
Stikstof
Stikstof wordt gebruikt als een schone, oxidevrije rand nodig is. Het reageert niet met het metaal. Het is ideaal voor roestvrijstalen of aluminium onderdelen die geverfd moeten worden. lassen later.
Zuurstof
Zuurstof ondersteunt sneller snijden door te reageren met het metaal. Deze reactie geeft extra warmte, wat de snijsnelheid verhoogt. Het wordt vaak gebruikt bij zacht staal. Het nadeel is dat het een geoxideerde rand achterlaat.
Lucht
Lucht is een goedkope optie. Het bevat zowel stikstof als zuurstof. Het is geschikt voor basissnedes waarbij de kwaliteit van de rand niet kritisch is. Luchtsnijden verlaagt de gaskosten, vooral bij grote volumes.
Welke materialen kun je snijden met fiberlasers?
Fiber lasers kunnen met veel materialen overweg, maar sommige werken beter dan andere. Laten we eens kijken wat je kunt snijden en wat niet.
Veel verwerkte metalen
Fiber lasers blinken uit in het snijden van metalen. Ze leveren schone randen met minimaal afval.
Roestvrij staal
Vezellasers snijden soepel roestvrij staal. Ze werken goed voor medische apparatuur, keukenapparatuur en industriële onderdelen. De warmte-beïnvloede zone is klein, waardoor er minder kromtrekking optreedt.
Koolstofstaal
Dit is het gemakkelijkste metaal voor vezellasers. Ze snijden snel door dun of dik koolstofstaal. Het is perfect voor autoframes, machines en constructieonderdelen.
Aluminium
Aluminium reflecteert licht, waardoor het lastiger is. Maar fiber lasers kunnen dit beter aan dan CO₂ lasers. Ze worden gebruikt voor ruimtevaartonderdelen, elektronica en auto-onderdelen.
Messing en koper
Deze metalen zijn zeer reflecterend, dus om ze te snijden is een hoger vermogen nodig. Vezellasers werken nog steeds, maar bij lagere snelheden wordt overmatige warmteontwikkeling vermeden.
Beperkingen op niet-metalen materialen
Vezellasers hebben moeite met hout, acryl en glas. Deze materialen branden of smelten ongelijkmatig. CO₂-lasers werken hier beter voor.
Mogelijkheden materiaaldikte
Dunnere materialen snijden sneller en schoner. Fiber lasers kunnen:
- Tot 20 mm voor koolstofstaal
- Tot 12 mm voor roestvrij staal
- Tot 10 mm voor aluminium
Welke instellingen beïnvloeden de resultaten van het snijden met een fiberlaser?
Om zuiver en precies te kunnen zagen, moet je de belangrijkste machine-instellingen aanpassen. Dit is wat het belangrijkst is:
Laservermogen (watt)
Een hoger vermogen snijdt sneller door dikkere materialen. Maar te veel vermogen kan dunne platen verbranden. Typische bereiken:
- 500W-1kW voor dunne metalen (<3mm)
- 2kW-6kW voor gemiddelde dikte (3-10 mm)
- 8kW+ voor zware platen (>12mm)
Snijsnelheid
Snellere snelheden werken voor dunne materialen. Voor dikkere metalen is een langzamere beweging nodig om volledige penetratie te garanderen. Voorbeeldsnelheden:
- 10m/min voor 1 mm roestvast staal
- 2m/min voor 8mm koolstofstaal
Brandpunt Positie
De focus van de laser moet overeenkomen met de materiaaldikte:
- Boven het oppervlak voor dunne platen
- Aan de oppervlakte, voor middelgrote stukken
- Onder de oppervlakte voor dikke platen
Hulpgastype en -druk
Gas blaast gesmolten metaal weg voor schonere randen:
- Stikstof (N₂) - Voorkomt oxidatie (het beste voor roestvrij staal, aluminium)
- Zuurstof (O₂) - Voegt warmte toe door verbranding (sneller snijden op koolstofstaal)
- Samengeperste lucht - Voordelige optie voor niet-kritieke sneden
Sproeiergrootte en -afstand
Kleinere spuitmondjes (1-1,5mm) zorgen voor precieze sneden in dunne materialen. Grotere spuitmondjes (2-3 mm) kunnen dikkere platen aan. Houd 0,5-1,5mm afstand van het materiaal.
Pulsfrequentie (voor gepulseerde lasers)
Een hogere frequentie (500-5000Hz) werkt voor dunne metalen. Lagere frequentie (50-500Hz) helpt bij het doorboren van dikke materialen.
Belangrijkste voordelen van fiberlasersnijden
Fiberlasersnijden biedt veel voordelen voor winkels die snelheid, precisie en lagere kosten willen. Het verbetert de efficiëntie van het hele snijproces.
Hogere snijsnelheden
Fiber lasers snijden sneller dan CO2 of plasma systemen, vooral op dunne tot middel dikke metalen. Hun gefocuste straal levert meer energie op een klein oppervlak.
Meer energie-efficiëntie
Vezellasers zetten elektrische energie zeer efficiënt om in laserlicht. Het grootste deel van de energie gaat naar de straal, niet naar warmte. Dit verlaagt de elektriciteitsrekening en vermindert de behoefte aan koeling.
Minder onderhoud nodig
Vezellasers hebben minder bewegende onderdelen. Ze hebben geen spiegels of gasgevulde buizen nodig. De straal gaat door glasvezeloptica die afgesloten en schoon blijft.
Superieure randkwaliteit en precisie
De straal is zeer smal en stabiel. Hij maakt scherpe, zuivere randen met een minimale braam. Gaten en contouren worden zeer nauwkeurig gesneden. Onderdelen hoeven vaak niet of nauwelijks nabewerkt te worden.
Compact machineontwerp
Fiberlasersystemen zijn kleiner dan oudere lasermachines. De glasvezeloptica neemt minder ruimte in beslag dan bundelbanen op basis van spiegels. Dit compacte ontwerp bespaart vloerruimte.
Milieuvriendelijk snijden
Fiberlasersnijden verbruikt minder energie en veroorzaakt minder afval. Het verbrandt geen materiaal zoals plasma of autogeen. Het schonere proces betekent minder dampen en minder uitstoot.
Beperkingen en overwegingen
Fiberlasersnijden heeft veel voordelen, maar is niet perfect. Sommige uitdagingen kunnen invloed hebben op de opstelling, de kosten en de kwaliteit van het onderdeel.
Uitdagingen voor reflecterend materiaal
Sterk reflecterende metalen, zoals messing of koper, kunnen de laserstraal weerkaatsen. Dit kan onstabiele sneden veroorzaken of de machine beschadigen. Moderne fiber lasers gaan beter om met reflectie dan CO2 lasers, maar het risico bestaat nog steeds.
Initiële investering in apparatuur
De aanschaf van een fiberlasersnijder kost vooraf meer dan andere snijgereedschappen. Krachtige systemen, automatisering en software maken de prijs nog hoger.
Veiligheidseisen
Zonder de juiste veiligheidsmaatregelen kunnen fiberlasers gevaarlijk zijn. De straal is onzichtbaar en krachtig. Hij kan de huid verbranden of de ogen beschadigen. Machines moeten voldoende afgeschermd zijn.
Stralingskwaliteit
De straal van een fiberlaser is erg gefocust. Dit is goed voor precisie, maar kan lastig zijn voor dikkere materialen. Als de opstelling niet goed is, kan de snede taps toelopen of ruwe randen vertonen.
Toepassingen van fiberlasersnijden
Fiberlasersnijden wordt in veel industrieën gebruikt. Het helpt bij het maken van nauwkeurige, herhaalbare onderdelen met snelle doorlooptijden.
Auto-industrie
Vezellasers worden gebruikt om het lichaam te snijden panelen, beugelsen structurele onderdelen. Hoge snelheid en schone randen helpen te voldoen aan de productie-eisen in assemblagelijnen voor auto's.
Ruimtevaart en defensie
Onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart vereisen een hoge precisie en een zuivere afwerking. Ze worden gebruikt voor het snijden van motoronderdelen, elementen van vliegtuigrompen en structurele steunen.
Productie medische apparatuur
De medische industrie gebruikt fiberlasers om kleine, gedetailleerde onderdelen te snijden. Denk hierbij aan chirurgisch gereedschap, implantaatonderdelen en behuizingen. De schone randen en nauwe toleranties voldoen aan strenge wettelijke normen.
Elektronica en behuizingen
Fiberlasers snijden dunne metalen die worden gebruikt in elektronische onderdelen en behuizingen van apparaten. Ze verwerken ingewikkelde ontwerpen voor beugels, schilden en behuizingen.
Hoe kies je een fiberlasersnijder?
Het kiezen van de juiste fiberlasersnijder hangt af van welke onderdelen je maakt, welke materialen je snijdt en hoe snel je moet werken.
Materiaalsoort en -dikte
Begin met wat je van plan bent te snijden. Dunnere materialen hebben minder vermogen nodig. Een dikke plaat kan 6 kW of meer nodig hebben. Als je met reflecterende metalen werkt, controleer dan of de machine daar veilig en efficiënt mee omgaat.
Vermogen en snelheid
Een hoger vermogen zaagt sneller en verwerkt dikker metaal. Voor algemeen plaatwerk voldoet 3 tot 6 kW aan de meeste eisen. Een hoger wattage betekent hogere kosten, maar ook een snellere productie.
Beddenmaat
Kies een bedmaat die bij je belangrijkste onderdelen past. Standaardformaten zijn 4'×8′ of 5'×10′. Met grotere bedden kun je meer onderdelen in één werkgang zagen. Dat verbetert de efficiëntie en vermindert materiaalverspilling.
Wat is het verschil tussen fiberlasertechnologie en CO2-laser?
Het belangrijkste verschil is de manier waarop de laserstraal wordt opgewekt en afgegeven.
Laserbron
Vezellasers gebruiken een solid-state bron met glasvezeloptica. CO2 lasers gebruiken een gasmengsel en spiegels om de straal te geleiden.
Golflengte
Vezellasers werken op ongeveer 1,06 micron. CO2 lasers werken op 10,6 micron. Metalen absorberen fiberlaserlicht beter, waardoor fiberlasers effectiever zijn voor het snijden van metaal.
Snijsnelheid en vermogensefficiëntie
Fiber lasers snijden metaal sneller en gebruiken minder stroom. Ze zijn energiezuiniger en goedkoper in gebruik.
Onderhoud
Vezellasers hebben minder bewegende onderdelen en hebben minder onderhoud nodig. CO2 lasers moeten regelmatig worden uitgelijnd en hebben meer onderdelen om te onderhouden.
Flexibiliteit materiaal
CO2 lasers zijn beter voor niet-metalen zoals hout, plastic en glas. Fiber lasers zijn het beste voor metalen, vooral reflecterende zoals koper en aluminium.
Conclusie
Fiberlasersnijden is een snelle, nauwkeurige en kosteneffectieve manier om metaal te bewerken. Het maakt gebruik van een krachtige laserstraal die door glasvezel wordt gestuurd om snel en nauwkeurig door verschillende metalen te snijden. Deze methode biedt schone randen, hoge efficiëntie en weinig onderhoud. Het is ideaal voor industrieën die betrouwbare resultaten en een consistente onderdeelkwaliteit nodig hebben.
Op zoek naar een betrouwbare partner voor uw lasersnijbehoeften? Neem contact met ons op vandaag nog om je project te bespreken en een gratis offerte te ontvangen!
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
