Apakah pemesinan laser lembaran akrilik

Apabila ia datang untuk memotong lembaran akrilik, laser CO2 biasanya dianggap sebagai penyelesaian yang berkesan dan kos -, dengan syarat ia digunakan untuk aplikasi yang sesuai. Untuk tugas -tugas yang melibatkan bahagian -bahagian kecil, kompleks yang memerlukan sudut yang bersih, tajam di dalam, atau untuk bahagian -bahagian yang hampir sama saiz yang menuntut toleransi pemotongan lebih ketat daripada 0.005 inci setiap kaki, laser sering merupakan alat terbaik untuk pekerjaan. Salah satu sebab utama ini ialah pemotongan laser menghasilkan kerf yang sangat sempit, biasanya antara 0.010 dan 0.020 inci. Tambahan pula, ia menawarkan fleksibiliti yang luar biasa mengenai bentuk dan saiz, dan mungkin yang paling penting, ia meninggalkan debu yang digilap - kelebihan percuma. Kerana faktor -faktor ini, ia adalah pilihan utama untuk banyak aplikasi kualiti - tinggi.

Equipment Overview

Secara asasnya, laser CO2 beroperasi dengan memancarkan rasuk cahaya selari. Cahaya ini mempunyai panjang gelombang tertentu sebanyak 10.6 mikron. Perlu diingat bahawa panjang gelombang ini diserap dengan baik oleh bahan logam bukan -. Apabila rasuk cahaya, atau tenaga ini, difokuskan melalui lensa ke titik yang sangat kecil, ia pada dasarnya menguap bahan yang terletak di jalannya.

Dari segi konfigurasi mesin, rasuk laser yang difokuskan boleh dipelihara di atas jadual kedudukan x - y. Sebagai alternatif, ia boleh diletakkan di atas permukaan pegun menggunakan apa yang diketahui dalam industri sebagai konfigurasi "kepala terbang". Untuk menerangkan persediaan kepala terbang hanya: rasuk laser itu sendiri bergerak ke atas bahan kerja di sepanjang satu atau dua paksi melalui sistem cermin dan gear kedudukan mekanikal. Pengawal, PC, dan perisian yang digunakan untuk menguruskan kedudukan kedua -dua laser dan kerja sebenarnya sangat mirip dengan perkakasan dan perisian yang terdapat dalam peralatan pemesinan CNC yang lain. Akibatnya, mereka bentuk dan mengendalikan pemotong laser sebenarnya tidak lebih sukar daripada bekerja dengan mesin CNC standard yang lain.

Apabila anda menubuhkan untuk memotong akrilik dengan laser, terdapat tiga pembolehubah utama yang perlu anda bimbang. Setiap satu akan menjejaskan kualiti pemotongan dan tahap tekanan yang terhasil dalam bahan. Pembolehubah ini adalah:

Kuasa laser.
Kadar suapan.
Kadar nadi.

Semua tetapan ini boleh diselaraskan untuk menampung pelbagai jenis bahan, ketebalan yang berbeza, dan kemasan yang dikehendaki dari tepi. Untuk memotong lembaran akrilik, unit laser sekecil 40 watt boleh digunakan untuk ketebalan sehingga kira -kira ¼ inci. Walau bagaimanapun, jika anda ingin mencapai kualiti kelebihan yang baik dengan laser yang lebih kecil seperti ini, anda pada dasarnya perlu melambatkan kadar suapan hingga kira -kira 20 inci seminit.

Sebaliknya, untuk lembaran tebal atau jika anda memerlukan kadar suapan yang lebih cepat, sistem laser yang lebih besar diperlukan. Laser 180-watt, misalnya, pada umumnya akan menyediakan pemotongan cepat dan ekonomik untuk kebanyakan ketebalan lembaran akrilik ketika berjalan pada hanya sekitar 75% kuasa. Mesin dengan watt yang lebih tinggi, dalam lingkungan 500 hingga 1000 watt, membolehkan kadar suapan yang lebih tinggi dan juga membenarkan penggunaan pelbagai kepala pemotongan serentak.

Procedures: Setting Up To Cut Acrylic Sheet

Secara amnya diperhatikan bahawa meningkatkan kuasa laser pada kadar suapan tertentu akan menghasilkan kemasan glossier. Walau bagaimanapun, kelemahan adalah bahawa ini juga meningkatkan tahap tekanan dalam kelebihan lembaran. Sebaliknya, dengan menggunakan kadar suapan yang lebih cepat yang digabungkan dengan kadar nadi yang lebih cepat biasanya akan menghasilkan kelebihan dengan tekanan yang lebih rendah, walaupun permukaannya kurang berkilat.

Mengenai kadar nadi (yang diukur dalam denyutan sesaat, atau PPS), ini hanyalah kadar di mana laser "kebakaran." Adalah penting untuk memahami bahawa rasuk laser sebenarnya adalah satu siri pecah kecil, atau denyutan, bukannya satu aliran berterusan. Anda boleh mengawal kadar nadi dalam dua cara utama: secara proporsional ke masa, atau secara proporsional ke jarak perjalanan.

Walaupun kaedah membuat kadar nadi berkadar dengan masa adalah lebih biasa dan lebih mudah untuk program pada permulaan, kaedah ini sering membawa kepada terbakar di dalam sudut. Alasannya ialah pengawal x - y secara semulajadi mengambil masa yang lebih lama untuk menavigasi sudut daripada perjalanan lurus. Akibatnya, sudut - terutamanya yang dalam - cenderung menyerap terlalu banyak tenaga, menyebabkan mereka mencairkan dan menjadi lebih tinggi -. Ini adalah titik kritikal untuk dipertimbangkan ketika memotong bahan sensitif - seperti akrilik dan polikarbonat. Sudut di dalamnya biasanya kawasan yang lemah yang menanggung beban yang tinggi. Oleh itu, segala yang mungkin dilakukan untuk meminimumkan tekanan atau takik di zon -zon ini.

Membuat kadar nadi berkadar dengan jarak perjalanan menghilangkan sebahagian besar isu ini. Oleh kerana pengawal secara automatik melambatkan kadar suapan di sudut, kadar nadi juga melambatkan. Ini memastikan bahawa jumlah tenaga yang dipancarkan di mana -mana titik tertentu di sepanjang potongan tetap tetap.

Tidak kira betapa canggih pengawal anda atau seberapa cepat kadar suapan anda; Tekanan tepi adalah sesuatu yang perlu dipertimbangkan dalam aplikasi tertentu. Apabila sekeping akrilik atau polikarbonat dipanaskan, potensi tekanan haba wujud. Masalah ini adalah yang paling penting apabila hanya sebahagian daripada lembaran yang dipanaskan, yang betul -betul berlaku semasa pemotongan laser.

Antara muka antara badan yang dipanaskan oleh lembaran yang tidak dipanaskan dengan cepat dan cepat disejukkan dengan cepat, sangat mudah terdedah kepada kegilaan. Kawasan -kawasan yang sangat tertekan ini boleh memanjangkan kira -kira 0.010 hingga 0.050 inci ke dalam lembaran, bergantung kepada ketebalan. Kawasan -kawasan ini sangat terdedah kepada kegilaan jika mereka bersentuhan dengan pelarut yang tidak serasi atau tertakluk kepada tekanan mekanikal yang tinggi, seperti lenturan.

Anda boleh meminimumkan masalah tekanan kelebihan ini dengan menyesuaikan kadar suapan, kadar nadi, dan kuasa. Menggunakan kuasa yang lebih rendah dan kadar nadi yang lebih perlahan, digabungkan dengan kadar suapan yang agak cepat, mengurangkan jumlah tenaga atau haba yang diserap oleh lembaran. Ini, pada gilirannya, mengurangkan kedua -dua magnitud tekanan dan jarak yang tegasan menyebarkan ke dalam lembaran. Walau bagaimanapun, seseorang mesti menerima bahawa syarat -syarat ini akan menghasilkan kemasan kelebihan yang kurang berkilat. Dalam beberapa kes tertentu, ia mungkin sebenarnya praktikal untuk mengikis atau mesin jauh kawasan yang ditekankan sepenuhnya.

Paling tinggi - sistem laser berkuasa dilengkapi dengan vakum memegang - ke bawah meja dan aliran bantuan gas. Beberapa faktor di sini boleh mempengaruhi kualiti akhir pemotongan: jenis gas yang digunakan, kadar aliran gas itu, dan kecekapan jadual vakum dalam wap yang meletihkan. Mempunyai aliran gas yang baik di seluruh potongan, digabungkan dengan vakum yang berkesan, membantu menghilangkan wap yang boleh merosakkan bahan kerja, menyebabkan suar kecil - ups dan menyengat, atau meninggalkan sisa -sisa yang tidak diingini.

Laser Cuttable Masking

Prestasi pelekat adalah satu lagi pertimbangan utama apabila memilih lembaran akrilik untuk aplikasi khusus anda. Sekiranya pelekat tidak mematuhi dengan betul, bahagian -bahagian boleh rosak atau tercalar semasa proses fabrikasi, dan kecekapan proses itu sendiri boleh memberi kesan negatif. Sebaliknya, jika pelekat terlalu sukar untuk dikeluarkan, ia mengakibatkan buruh tambahan dan kos yang lebih tinggi. Memilih pelekat yang tepat untuk proses fabrikasi adalah kunci untuk meminimumkan isu -isu ini.

Secara tradisinya, pelekat kertas telah menjadi pilihan standard untuk pemotongan laser. Manfaat di sini adalah bahawa ia tidak akan bersatu dengan akrilik di tepi potongan. Lekatan yang kuat dan konsisten menghalang pelekat dari mengangkat semasa pengendalian dan pemotongan, yang melindungi permukaan akrilik dari gas panas dan menghakis yang dihasilkan oleh laser. Walau bagaimanapun, laser - penutup polietilena cuttable kini juga boleh didapati di lembaran akrilik.

Untuk senario yang memerlukan kecekapan dan output maksimum, cahaya yang dirumuskan khas - pelekat polietilena pelekat boleh digunakan. Jenis pelekat ini sangat mudah dikeluarkan dari bahagian siap, namun ia masih menawarkan lekatan yang cukup untuk menahan pengendalian biasa. Walaupun ia jarang menjadi isu utama, jenis pelekat ini mungkin mengangkat di kawasan -kawasan di mana laser menganggur terlalu lama, kerana formula pelekat yang lebih ringan. Ini biasanya berlaku pada permulaan potongan atau semasa potongan radius yang sangat ketat. Anda boleh dengan mudah menghalang pengangkatan ini dengan menggunakan "plumbum - dalam" pada permulaan pemotongan dan dengan mengurangkan kadar nadi atau kuasa apabila menavigasi selekoh ketat.

Sekiranya anda memerlukan kelebihan yang digilap, terdapat pelekat polietilena pelekat yang tidak dirumuskan secara khusus. Oleh kerana semua pelekat - Maskings berasaskan meninggalkan sekurang -kurangnya beberapa residu di pinggir potong, mereka dapat sedikit mengurangkan rupa yang digilap. Oleh itu, untuk aplikasi yang menuntut penampilan berkualiti tinggi, pelekat "laser cuttable" pelekat - adalah disyorkan. Walaupun pelekat ini mungkin sedikit lebih sukar untuk dikeluarkan daripada jenis pelekat, ia memberikan kelebihan kualiti yang lebih tinggi dan lebih tahan terhadap angkat tepi. Jika mengangkat berlaku, anda boleh mengambil langkah yang sama dengan yang diterangkan di atas.

Satu lagi perkara yang perlu dipertimbangkan mengenai pelekat adalah kedutan. Untuk mengekalkan optik asal lembaran, pelekat - terutamanya di permukaan atas - mesti bebas dari kedutan. Sekiranya pelekat tidak bersentuhan langsung dengan lembaran di titik pemotongan, gas panas boleh terperangkap di antara pelekat dan lembaran, yang akan mengetuk permukaan. Etching biasanya kurang daripada masalah di bahagian bawah lembaran kerana kebanyakan jadual x - y menggunakan sistem vakum -, yang secara berkesan menarik gas panas sebelum mereka boleh menyebabkan kerosakan.

Sama seperti mana -mana jentera yang canggih, pemotong laser memerlukan penyelenggaraan yang kerap untuk memastikan prestasi optimum. Adalah amalan yang baik untuk menyimpan rekod tetapan kuasa yang diperlukan untuk memotong ketebalan bahan tertentu pada kelajuan tertentu. Dari masa ke masa, anda mungkin akan mendapati bahawa tetapan kuasa perlu ditingkatkan atau kelajuan pemotongan perlu dikurangkan. Ini biasanya disebabkan oleh optik laser yang menjadi kotor atau keluar dari fokus. Seperti yang berlaku, kualiti potongan akan merosot. Penyelenggaraan tetap yang dilakukan oleh juruteknik yang berkelayakan adalah penting untuk mengekalkan kecekapan dan kualiti pemotongan.

Walaupun laser tidak diragukan lagi tinggi - alat berkuasa dan canggih, mereka tidak semestinya lebih berbahaya daripada peralatan kedai lain, dengan syarat ia dipasang dan dikendalikan dengan betul. Biasanya, gelas keselamatan standard mencukupi untuk perlindungan mata. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk diperhatikan bahawa tidak semua gelas keselamatan standard adalah legap kepada panjang gelombang cahaya 10.6-mikron (yang bermaksud ketumpatan optik 5 pada 10,600 nanometer), yang biasa bagi laser ini.

Menurut ANSI standard Z136.1, eyewear keselamatan mesti dilabelkan dengan jelas dengan panjang gelombang dan faktor perlindungan ketumpatan optik.

Selain itu, sistem ekzos adalah benar -benar diperlukan untuk menghapuskan wap berpotensi berbahaya yang dihasilkan semasa pemotongan. Bergantung pada bahan tertentu yang diproses, bahkan mungkin perlu menapis wap ini sebelum meletihkannya ke persekitaran luar. Begitu juga dengan mana -mana peralatan, mempunyai pengetahuan yang betul tentang prosedur operasi dan keselamatan adalah wajib sebelum menggunakan sistem pemotongan laser.

Emissions

Terdapat beberapa siasatan saintifik yang dilakukan oleh pelbagai penyelidik yang cuba menentukan jumlah yang tepat dan jenis pelepasan yang disebabkan oleh akrilik pemotongan laser. Walaupun semua usaha ini, ia tetap mustahil untuk meramalkan produk - dan kepekatan mereka dalam gas pelepasan dengan kepastian total.

Pelepasan ini bergantung kepada pelbagai faktor, termasuk parameter laser, parameter pemprosesan, penutup gas yang digunakan, kaedah ekzos, dan komposisi kimia yang tepat dari polimer akrilik. Di samping itu, kebanyakan kajian ini tidak menyumbang kepada kesan kertas pelindung atau pelindung polietilena, dan tidak juga mempertimbangkan kesan yang mungkin dari mana -mana lapisan.

Apabila akrilik dipotong oleh laser, kebanyakan bahan yang dibusuk ditukar kembali ke monomer konstituennya. Dalam kebanyakan lembaran akrilik, monomer ini terdiri daripada lebih daripada 90% methylmethacrylate, dengan selebihnya menjadi methacrylate. Ia juga biasa bagi banyak pembekal untuk menggunakan etilakrilasi dalam formulasi akrilik mereka.

(Harus diingat bahawa etilakrilat dimasukkan oleh program ketoksikan kebangsaan dalam senarai bahan -bahan yang boleh dijangkakan sebagai karsinogen.

Semasa penyelidikan saintifik bebas yang dijalankan oleh Heferkamp, Goede, Engel, dan Wittbecker, mereka mendapati bahawa di antara plastik yang mereka uji, akrilik sebenarnya menghasilkan generasi aerosol terendah (<10 mg/m3). Their work also indicated that over 90% of the emissions generated from laser cutting acrylic were gaseous methylmethacrylate monomer.

Penyelidik lain, khususnya Troughton, Sims, Ellwood, dan Taylor, mendapati bahawa sebagai tambahan kepada monomer methylmethacrylate, terdapat sedikit toluena, methy-2-methyl-3 pentenoate, xylene, trimethyl benzene, dan alkanes. Menariknya, mereka tidak mendapati PAHs (hidrokarbon aromatik polycyclic), yang bertentangan dengan penemuan terdahulu oleh Ball, Kulik, dan Tan.

Adalah disyorkan untuk memasang peralatan pengudaraan yang mencukupi untuk memastikan pendedahan pekerja kekal di bawah paras yang dikawal selia. Tambahan pula, pertimbangan harus diberikan kepada peraturan alam sekitar jika anda melelahkan gas di luar. Pengilang peralatan pemotongan laser biasanya dapat memberikan panduan tentang cara mengumpul dan mengendalikan pelepasan laser dengan betul.