Лазерная резка металла - что это

Содержание:

• Принцип работы лазерного оборудования
• Виды лазерных станков
• Виды лазерной резки

Лазерная резка металла является относительно новой технологией, позволяющей оперативно и точно создавать детали любой конфигурации. Кроме этого, такое производство легко поддаётся автоматизации, так как современные лазерные станки оснащаются системой ЧПУ. Это позволяет осуществлять автоматическую обработку заготовки в соответствии с заданными координатами и технологическими параметрами: такими как мощность луча, глубина реза и так далее. С помощью высокотехнологических лазерных станков по металлу можно создавать на заготовках любые узоры, резать листы, делать в них углубления, пазы и так далее.

Принцип работы лазерного оборудования

Для лазерной резки металла необходима фокусировка луча в одном месте. Благодаря сфокусированному лазерному лучу металл в нужном месте будет быстро набирать температуру, при которой станет плавиться или выгорать. В ходе такой резки не будет образовываться стружка. Кроме этого, так как нет необходимости в закреплении заготовки на столе станка, на неё не будут воздействовать тиски или другие крепёжные элементы. Для выполнения лазерной резки или гравировки заготовку просто кладут на стол станка без какого-либо крепления.

Благодаря возможности программного регулирования мощности луча лазера можно настроить температуру плавления металла таким образом, чтобы избежать его перегрева. При этом соседние участки не будут нагреваться и плавиться. Всё это позволяет эффективно резать или вырезать любой металл с высокой точностью и без деформации изделия.

Преимущества лазерной резки металла перед механической обработкой:

• высокая точность обработки, которую невозможно обеспечить механическим путём;
• идеально ровный срез без заусенцев и деформации;
• высокая скорость реза;
• отсутствие стружки;
• отсутствие механического воздействия на заготовку;
• возможность обрабатывать любые по сложности детали;
• возможность работать с любыми сплавами и металлами;
• полная автоматизация процесса.

Лазерная технология может применяться для резки разных металлов и сплавов в широком диапазоне их толщины. Например, алюминиевые листы можно обрабатывать при толщине 0,2–20 мм, а медные и стальные толщиной до 15 мм и 20 мм соответственно. Обработка листов из нержавеющей стали возможна при их максимальной толщине до 50 мм. Благодаря тому, что режущий инструмент механически не воздействует на металл, заготовка не будет деформироваться. Это позволяет обрабатывать даже хрупкие материалы, которые не могут обрабатываться на фрезерных и других станках.

Виды лазерных станков

В зависимости от мощности лазера, различают газодинамические, газовые и твердотельные станки. Последний вариант является не слишком производительным (его мощность в среднем достигает до 6 кВт). Мощность газовых лазерных станков может доходить до 20 кВт, а газодинамическое оборудование обладает мощностью до 100 кВт и выше.

В современной промышленности чаще всего используются станки твердотельной группы, характеризующиеся непрерывным или импульсным излучением. Самым мощным оборудованием являются газодинамические станки, которые работают на основе сильно нагретого углекислого газа.

Виды лазерной резки

Различают 4 вида обработки металла лазером:

1. Лазерно-кислородная резка. Металлообработка производится с помощью кислорода, который является основной рабочей средой для лазера. В результате воздействия кислорода на раскалённый лазером металл происходит окисление, а окислы затем выдуваются с поверхности посредством воздушной струи. Такая технология обеспечивает диаметр струи от 1 до 2 мм, при этом диаметр лазерного луча ещё меньше. От толщины заготовки зависит скорость реза — чем она толще, тем дольше будет процесс.
2. Кислородная резка с поддержкой лазерного луча (LASOX). Эта технология применяется для заготовок, изготовленных из толстолистовой стали. Сначала поверхность нагревают до температуры 1000С, а дальше на неё направляют сверхзвуковую струю кислорода. По окончании резки края заготовки будут ровными и гладкими. Преимущество этой технологии в том, что она обеспечивает большую глубину реза, чем в предыдущем варианте.
3. Резка с применением инертного газа. Резка в инертном газе применяется для обработки титана, алюминия, нержавеющей стали, других цветных металлов. Рабочей средой может выступать азот или аргон (в зависимости от материала заготовки). Это один из самых востребованных видов металлообработки: универсальный, производительный и высокоточный.
4. Сублимационная (испарительная) резка. Это инновационная технология, которая отличается очень короткой волной (менее 1 мкм) и низким КПД. Применяется для микрообработки металлов в производстве электроники и точных устройств, где максимальная погрешность размеров исчисляется микрометрами.

Наша компания в своей работе применяет первый вид обработки.