Questo articolo discuterà dell'acciaio inossidabile e di come tagliarlo con macchine laser. Discuteremo altro metodi di taglio <strong> bacinella </strong> in acciaio inossidabile, e guarda come differiscono dal taglio laser e come il taglio laser supera ogni altro metodo. Esploreremo i vantaggi del taglio laser di lamiere e tubi in acciaio inossidabile, i diversi tipi di laser utilizzati nel processo e come ottimizzare il processo di taglio per ottenere i migliori risultati.
Cos'è l'acciaio inossidabile?
Lamiere e tubi in acciaio inossidabile hanno una vasta gamma di applicazioni, dall'architettura all'automotive, dalla medicina all'industria alimentare e delle bevande; ogni settore non comporta il taglio di lamiere e tubi in acciaio inossidabile su una certa scala. Il taglio dell'acciaio inossidabile è generalmente difficile rispetto ad altri materiali, come l'alluminio o il rame. Ciò è dovuto a diversi fattori, tra cui i gradi di acciaio inossidabile.
L'acciaio inossidabile è una lega di ferro, carbonio e altri elementi, incluso il cromo, che gli conferisce la caratteristica resistenza alla corrosione. L'aggiunta di cromo rende il materiale molto più duro e più difficile da tagliare rispetto ad altri metalli, come l'alluminio o il rame.
Gli acciai inossidabili possono essere classificati in diversi gradi a seconda della loro composizione e proprietà. I gradi più comunemente usati sono 304 e 316, spesso utilizzati in applicazioni che richiedono resistenza alla corrosione, come nell'industria alimentare, impianti chimici e dispositivi medici.
Come funziona una macchina per il taglio laser?
Il taglio laser è la macchina più eccellente utilizzata nelle piccole e grandi industrie per tagliare con precisione l'acciaio inossidabile e altri materiali.
Una macchina per il taglio laser utilizza a raggio laser ad alta potenza per fondere, bruciare o vaporizzare il suo materiale da taglio. Un risonatore laser genera il raggio laser, che contiene un mezzo di guadagno eccitato da una fonte di energia, come un arco elettrico, una lampada flash o un diodo.
Quando il raggio laser viene focalizzato sulla superficie della lamiera di acciaio inossidabile, riscalda il materiale fino al punto di fusione o vaporizzazione, creando uno stretto solco o taglio. Specchi e lenti guidano il raggio laser focalizzato per garantire un taglio preciso e l'intensità e la durata del raggio possono essere controllate per ottenere diverse profondità e larghezze di taglio.
In alcuni casi, una macchina per il taglio laser può anche utilizzare un gas, come l'ossigeno o l'azoto, per favorire il taglio. Il gas aiuta a soffiare via il materiale fuso e può aumentare la velocità e la qualità del taglio.
Il taglio laser è un metodo preciso ed efficiente per tagliare lamiere in acciaio inossidabile, offrendo elevata precisione e flessibilità per varie applicazioni.
Macchine per taglio laser a CO2 e fibra
Ecco due tipi di macchine per il taglio laser dell'acciaio inossidabile.
Macchine da taglio laser CO2
Queste macchine utilizzare un laser a gas per tagliare l'acciaio inossidabile. Il laser viene generato eccitando una miscela di gas di anidride carbonica, azoto ed elio con una corrente elettrica. Le macchine per il taglio laser CO2 sono versatili e possono tagliare un'ampia gamma di materiali, incluso l'acciaio inossidabile. Sono in genere più convenienti rispetto ad altre macchine per il taglio laser, rendendole popolari per le applicazioni industriali.
Macchine da taglio laser in fibra
Queste macchine utilizzare un laser a stato solido per tagliare l'acciaio inossidabile. Il laser viene generato facendo passare un raggio di luce ad alta intensità attraverso un cavo in fibra ottica. Le macchine per il taglio laser in fibra sono più costose delle macchine per il taglio laser CO2 ma offrono diversi vantaggi.
Sono più veloci e più precisi e sono anche più efficienti dal punto di vista energetico. Le macchine per il taglio laser a fibra sono ideali per il taglio di lamiere sottili di acciaio inossidabile e sono ampiamente utilizzate nell'industria automobilistica ed elettronica.
Confronto tra tagliatrici a CO2 e fibra
Sorgente laser: i laser CO2 utilizzano una miscela di gas per generare il raggio laser dalla testa laser, mentre i laser a fibra utilizzano un diodo e un cavo in fibra ottica. I laser a fibra hanno una maggiore efficienza di conversione, producendo più potenza laser con la stessa energia in ingresso. Ciò può comportare velocità di taglio più elevate e costi operativi inferiori per le macchine laser in fibra.
Velocità di taglio: Le macchine laser a fibra sono generalmente più veloci delle macchine laser CO2 per il taglio dell'acciaio inossidabile, in particolare delle lamiere sottili. Questo perché i laser a fibra hanno una maggiore densità di potenza e possono tagliare rapidamente il materiale.
Qualità di taglio: I laser a CO2 e a fibra possono produrre tagli di alta qualità sull'acciaio inossidabile, ma i laser a fibra sono generalmente migliori per ottenere la precisione. Anche la qualità dei tagli è pulita con zone minime soggette a calore (ZTA). I laser a fibra hanno una dimensione dello spot più piccola e possono focalizzare il raggio laser in modo più preciso.
Manutenzione: I laser CO2 richiedono più manutenzione rispetto ai laser a fibra perché hanno più componenti che possono usurarsi o richiedere aggiustamenti nel tempo. Tuttavia, i laser a fibra sono più sensibili alla polvere e ad altri contaminanti, che possono influire sulle loro prestazioni se non sottoposti a corretta manutenzione. Puoi leggere questa guida per imparare come mantenere i laser cutter.
Costo: Le macchine laser a fibra sono generalmente più costose del laser CO2 macchine ma offrono velocità di taglio più elevate e minori costi operativi nel tempo. Tuttavia, il costo specifico di ciascun tipo di macchina può variare notevolmente a seconda del produttore, del modello e delle caratteristiche.
Altri metodi di taglio dell'acciaio inossidabile
Sebbene sia difficile da tagliare, l'acciaio inossidabile può essere tagliato utilizzando diversi utensili, lame rivestite in metallo duro o diamantate, lubrificando la superficie di taglio e applicando velocità di taglio e avanzamenti adeguati.
Tuttavia, su scala industriale, l'utilizzo di utensili manuali è diventato obsoleto. Le macchine sono progettate per tagliare con precisione l'acciaio inossidabile, conferendo maggiore finezza al prodotto finale.
Ecco diversi metodi per tagliare lamiere e tubi in acciaio inossidabile.
Taglio al plasma
Il taglio al plasma è un processo di taglio dei metalli che utilizza un arco al plasma ad alta temperatura per fondere e tagliare vari tipi di metalli. Questo processo è comunemente usato per tagliare l'acciaio inossidabile e altri metalli come alluminio, rame e acciaio al carbonio. Per maggiori dettagli sulla differenza tra taglio al plasma e taglio laser in fibra, puoi leggere il blog che abbiamo scritto in precedenza: “Taglio laser VS. Taglio al plasma: quale procedura è meglio per te?"
Anche il taglio al plasma ha due tipi di impianti. La differenza sta nel tipo di gas della torcia al plasma.
Un sistema CNC al plasma a basso costo utilizza solo aria. Taglia solo lamiere di acciaio inossidabile spesse 25 mm. Utilizza il 78% di azoto e il 20% di ossigeno che possono portare a una finitura nera dopo il taglio. Anche la qualità della finitura dai bordi è ruvida.
Esistono sistemi al plasma su scala industriale che utilizzano una varietà di gas e combinazioni per dare una finitura liscia e brillante. Il gas viene fatto passare attraverso un piccolo ugello che mette a fuoco l'arco e ne aumenta la temperatura, raggiungendo fino a 30,000 gradi Fahrenheit. La scelta del gas dipende dallo spessore del materiale e dall'applicazione. La scelta dei gas dipende dal fatto che si disponga di un sistema multigas, plasma meccanizzato o doppio gas. I gas comuni utilizzati in un sistema al plasma sono:
- Azoto: Questo gas è comunemente usato nel taglio al plasma dell'acciaio inossidabile perché produce un taglio di alta qualità con un minimo accumulo di ossido.
- Argo: L'argon è un altro gas comunemente utilizzato nel taglio al plasma dell'acciaio inossidabile perché produce un taglio liscio e pulito.
- Idrogeno: L'idrogeno è talvolta utilizzato nel taglio al plasma dell'acciaio inossidabile perché produce un plasma ad altissima temperatura, che può essere utile per il taglio di materiali più spessi.
- Oxygen: L'ossigeno può essere utilizzato nel taglio al plasma dell'acciaio inossidabile, ma tende a produrre un taglio più grossolano con un maggiore accumulo di ossido rispetto all'azoto o all'argon. L'ossigeno puro non è raccomandato in quanto può portare a una superficie ossidata.
Vantaggi
- I getti al plasma possono generare temperature fino a decine di migliaia di gradi Celsius, il che li rende adatti a vari processi industriali come taglio, saldatura e trattamento superficiale.
- Il getto di plasma ha un'elevata densità di energia, che gli consente di eseguire varie reazioni chimiche impossibili con i metodi convenzionali.
- I getti al plasma possono essere utilizzati per varie applicazioni come la lavorazione dei materiali, la modifica delle superfici e le applicazioni biomediche.
- Un getto al plasma non richiede il contatto diretto con il materiale, il che lo rende ideale per la lavorazione di materiali delicati.
- I getti al plasma possono essere facilmente scalati verso l'alto o verso il basso a seconda dei requisiti dell'applicazione.
Svantaggi del getto di plasma:
- Genera temperature elevate e può causare gravi ustioni o lesioni se maneggiato in modo improprio.
- Può essere costoso da acquisire e mantenere, il che lo rende meno accessibile per le applicazioni su piccola scala.
- Richiede una fornitura continua di gas per mantenere lo stato del plasma, che può essere costoso.
- La sua limitata profondità di penetrazione lo rende inadatto alla lavorazione di materiali spessi.
- Può causare danni al materiale in lavorazione a causa dell'elevata densità di energia del plasma.
Taglio a getto d'acqua
Il taglio a getto d'acqua è un processo di taglio di precisione che utilizza un getto d'acqua ad alta pressione miscelato con materiali abrasivi per tagliare materiali come l'acciaio inossidabile. Il processo prevede la pressione dell'acqua a livelli estremamente elevati (in genere tra 30,000 e 90,000 psi), che viene quindi forzata attraverso un piccolo ugello.
Il getto d'acqua è mescolato con materiali abrasivi come il granato, che contribuisce ad erodere il materiale da tagliare. Il flusso di acqua e materiali abrasivi è diretto verso il materiale da tagliare e la combinazione di acqua ad alta pressione e abrasivi consente un taglio preciso. Per conoscere la differenza tra taglio a getto d'acqua e taglio laser in fibra, puoi leggere il blog che abbiamo scritto prima: “Taglio laser vs. getto d'acqua: quale scegliere?"
Vantaggi
- Tagli precisi con elevata precisione lo rendono una scelta ideale per il taglio di disegni o forme complesse. A differenza di altri processi di taglio, come il taglio al plasma o laser, il taglio a getto d'acqua non produce una zona termicamente alterata (ZTA) nel materiale da tagliare
- I getti d'acqua possono tagliare molti altri materiali oltre all'acciaio inossidabile, inclusi metalli, plastica, ceramica e compositi.
- Il processo di taglio a getto d'acqua non produce fumi o polveri nocivi, rendendolo un'opzione rispettosa dell'ambiente.
Svantaggi
- La bassa velocità di taglio lo rende meno adatto ad ambienti di produzione ad alto volume.
- Può essere più costoso a causa delle pompe ad alta pressione e dei materiali abrasivi necessari per il processo di taglio.
- Il taglio a getto d'acqua può produrre un taglio più ampio (la larghezza del taglio) rispetto ad altri metodi di taglio.
- Il taglio a getto d'acqua è limitato nello spessore del materiale che può tagliare e potrebbe non essere l'opzione migliore per materiali di spessore superiore a 6 pollici.
Taglio laser VS altri metodi di taglio
Ecco diversi motivi per cui il taglio laser è un processo ideale per il taglio di lamiere e tubi in acciaio inossidabile su scala industriale:
Precisione: Il taglio laser offre alta precisione, accuratezza ed elementi essenziali per il taglio di lamiere e tubi in acciaio inossidabile. Possono tagliare anche i materiali più sottili con elevata precisione, ottenendo un taglio pulito e preciso.
Velocità: Il taglio laser è un processo veloce che può tagliare rapidamente lamiere e tubi in acciaio inossidabile, rendendolo ideale per applicazioni industriali.
Versatilità: Le macchine per il taglio laser possono essere programmate per tagliare varie forme e design, rendendolo un processo versatile che può essere adattato a diversi settori e applicazioni.
Rifiuti ridotti: Il taglio preciso produce meno materiale di scarto, rimuovendo il materiale solo dove necessario.
Conveniente: Sebbene l'investimento iniziale in una macchina per il taglio laser possa essere elevato, il costo di funzionamento e manutenzione della macchina è relativamente basso.
Fattori che influenzano il taglio laser dell'acciaio inossidabile
Spessore materiale: Lo spessore della lamiera di acciaio inossidabile influisce sul processo di taglio laser, poiché lamiere più spesse richiedono più potenza e tempi di lavorazione più lunghi per il taglio.
Potenza laser: La potenza del laser utilizzata nel processo di taglio influisce sulla velocità e sulla qualità del taglio. I laser ad alta potenza sono in grado di tagliare lamiere più spesse.
Qualità del fascio: La qualità del raggio laser influisce anche sul processo di taglio. Un raggio di alta qualità produce un taglio più pulito e preciso.
Posizione di messa a fuoco: La posizione del fuoco laser influisce sul processo di taglio. La corretta posizione di messa a fuoco è fondamentale per ottenere un taglio preciso e pulito.
Tipo di gas e pressione: Il tipo e la pressione del gas utilizzato nel processo di taglio influiscono sulla qualità del taglio. Ossigeno, azoto e aria sono gas comunemente usati nel taglio laser e i loro livelli di pressione possono essere regolati per ottimizzare il processo di taglio.
Velocità di taglio: La velocità con cui il laser si sposta sul materiale influisce sulla qualità e sulla precisione del taglio. Una velocità di taglio inferiore generalmente produce un taglio più pulito e preciso.
Gas di assistenza al taglio: Il gas di assistenza al taglio utilizzato nel processo di taglio laser aiuta a rimuovere il materiale fuso dal taglio. Questo gas può influenzare la qualità e la precisione del taglio, nonché la velocità del processo di taglio.
Quali sono le fasi di post-elaborazione dopo il taglio dell'acciaio inossidabile?
Dopo aver tagliato lamiere e tubi laser da una macchina di taglio laser, sono necessarie diverse fasi di post-elaborazione, tra cui:
- Pulizia: Il primo passaggio nella post-elaborazione delle parti tagliate al laser è la pulizia. Si tratta di rimuovere eventuali scorie, detriti o residui rimasti sulle parti dopo il taglio. La pulizia può essere effettuata manualmente o con l'ausilio di sistemi automatizzati, come una spazzola metallica o un compressore d'aria.
- sbavatura: Il taglio laser può creare spigoli vivi e sbavature sulle parti tagliate. La sbavatura è il processo di rimozione di queste sbavature per creare un bordo di taglio liscio. La sbavatura può essere eseguita manualmente o con l'ausilio di sistemi automatizzati, come una sbavatrice a vibrazione.
- Rettifica: La molatura può essere necessaria se i bordi tagliati richiedono una finitura specifica o se le parti devono essere modificate per soddisfare requisiti specifici. La molatura può essere eseguita manualmente o con l'ausilio di sistemi automatizzati, come una levigatrice a nastro o una levigatrice a disco.
- Trattamento di superficie: A seconda dell'uso previsto delle parti, potrebbe essere necessario un trattamento superficiale per migliorarne la durata, la resistenza alla corrosione o l'aspetto. Alcune opzioni di trattamento superficiale comuni includono sabbiatura, verniciatura, verniciatura a polvere o anodizzazione.
- Ispezione: Una volta che le parti sono state pulite, sbavate e trattate, devono essere ispezionate per garantire la qualità. L'ispezione può essere eseguita visivamente o con l'ausilio di sistemi automatizzati, come una macchina di misura a coordinate.
Misure di sicurezza per macchine da taglio laser
- Indossare dispositivi di protezione individuale adeguati (DPI) come occhiali di sicurezza, visiere, guanti e indumenti che coprano tutto il corpo.
- Assicurarsi che la macchina per il taglio laser sia in buone condizioni di lavoro e dispone di tutte le caratteristiche di sicurezza richieste, come pulsanti di arresto di emergenza, interblocchi e barriere.
- Assicurarsi che il il percorso del raggio laser non è ostruito e che il raggio laser non possa riflettersi su nessuna superficie e rappresentare un pericolo per gli operatori o per gli astanti.
- Non lasciare mai incustodita la macchina per il taglio laser mentre è in esecuzione. Rimani sempre vigile e attento per osservare qualsiasi comportamento insolito della macchina.
- Mantenere l'area di lavoro pulita e priva di disordine. Aiuta a prevenire i rischi di inciampo e garantisce che la macchina per il taglio laser possa funzionare in modo efficiente.
- Assicurarsi che il il pezzo in lavorazione sia correttamente fissato e bloccato in posizione prima di iniziare il processo di taglio.
- Solo deve operare personale addestrato e autorizzato la macchina per il taglio laser.
- Seguire le istruzioni del produttore per il funzionamento, la manutenzione e la riparazione della macchina di taglio laser.
Macchine Taglio Laser Baison per Lamiere e Tubi in Acciaio Inox
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Le nostre macchine per il taglio della lamiera sono disponibili nelle seguenti tipologie:
- Macchina per il taglio laser di lamiere entry level
- Macchina per il taglio laser di lamiere di qualità superiore
- Macchine per il taglio laser di lamiere ad alta potenza
Le parole finali
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