Лазерная резка металла

Для обработки металлов сегодня задействуются самые разные технологии. Каждая из них имеет свои особенности, отличительные характеристики и преимущества. Но наибольшим спросом среди потребителей пользуется именно лазерная резка металла, которая выгодно выделяется за счет своей универсальности, эффективности и безопасности. Всевозможнейшие лазеры с успехом используются на большинстве промышленных линий в различных отраслях и сферах деятельности человека. С их помощью становится возможной качественная обработка изделий из металла, причем без существенных финансовых затрат при этом. Но сама технология лазерной резки у многих пользователей вызывает недоумение. Пришло время изучить этот вопрос более подробно и обстоятельно, а также дать исчерпывающие ответы по его наиболее значимым аспектам.




Содержание:

1. Принцип работы лазерной резки
2. Виды лазерной резки
3. Оборудование для лазерной резки
4. Процесс резки лазером
5. Особенности лазерной резки различных металлов

Принцип работы лазерной резки

Принцип функционирования лазерной резки достаточно прост, но при этом имеет определенные нюансы. При раскрое в район реза передается мощный пучок лазерного света. Контроль его направления осуществляется с помощью компьютера, а это исключает даже наименьшую неточность при создании требуемой заготовки.

Важно! Уникальная технология дает возможность сконцентрировать мощный заряд энергии на небольшом пространстве.

Под ее воздействием обрабатываемый участок загорается и расплавляется. После этого происходит его испарение. Причем оно может быть самостоятельным или вследствие воздействия газовой горелки.

Работа с лазером предусматривает отсутствие механического контакта с поверхностью металла. Это исключает повреждение заготовки. Особенно важно это при обработке нежестких металлов, которые склонны к легкому деформированию. Хотя лазер успешно справляется с самыми разными металлами. Причем неизменно демонстрирует при этом всю свою эффективность и безопасность. Нельзя не отметить и еще один аспект. После того как лазерная резка металла листового завершена, готовую деталь можно сразу же передавать далее по технологической линии.Она не нуждается в дополнительной обработке, края реза максимально ровные, чистые и без наименьших дефектов. За счет этого при металлообработке можно существенно сэкономить не только производственные ресурсы, но и время выпуска готовой продукции.

Виды лазерной резки

Любой промышленный лазер состоит из таких конструктивных элементов:

• Система накачки или особый энергетический источник.
• Рабочее тело с требуемым показателем эффекта вынужденного излучения.
• Комплект особых зеркал или оптический резонатор.

Конкретная разновидность лазерной резки металла на заказ определяется исходя из типа задействуемого лазера и его мощностных показателей. Сегодня используется следующая классификация этого оборудования:

• Лазеры твердотельного типа с уровнем мощности в пределах 6 кВт.
• Газовые лазеры, которые имеют мощность на уровне не более 20 кВт.
• Лазеры газодинамического типа с мощностью в 100 кВт и выше.

На производстве более всего распространена лазерная резка металла и гибка с использованием твердотельных лазеров. Подача излучения в них проходит импульсно или в непрерывном потоке. Роль рабочего тела отведена рубину, стекло имеет некоторую примесь неодима или флюорита кальция. Главное достоинство установок такого типа заключается в возможности создания ими мощного энергетического импульса буквально за считанные мгновения.



Газодинамические лазеры обладают повышенными мощностными показателями. Углекислый газ применяется в качестве рабочего тела. Изначально проводится его нагрев до требуемой температуры. Далее он проходит через узкий канал с последующим расширением и охлаждением за счет CO2. При этом и формируется энергия, которая направляется на обработку заготовок. С помощью этих установок возможна лазерная резка металла любого типа. Причем сама технология подразумевает максимальную экономичность использования с возможностью размещения лазера на некотором удалении от обрабатываемой зоны. За счет этого удается достичь максимально высокого качества формируемого реза.

Газовые установки незаменимы если требуется лазерная резка металла художественная в научных или технических целях. В качестве активных тел используется смесь гелия, азота и углекислого газа в газообразной форме. Под воздействием электрозаряда происходит возбуждение их атомов, а формируемый при этом луч обладает четко выраженной направленностью и монохроматичностью.

Оборудование для лазерной резки

Каждая лазерная установка в обязательном порядке включает в себя следующее:

• Специальный излучатель на основе газового или твердотельного лазера. Причем обязательно его соответствие определенным оптическим и энергетическим параметрам.
• Комплекс формирования и доставки луча (газа). Именно этот модуль обеспечивает подачу луча к детали от источника. Также он позволяет менять параметры газа при лазерной резке стали, который подается на точку реза;
• Система координирования заготовки и воздействующего на нее лазерного луча. В качестве дополнительной опции она оснащена мотором, исполнительным узлом и приводом.
• Автоматизированная система управления. Обеспечивает контроль лазера, а также проводит мониторинг работы системы координирования и комплекса доставки луча. Включает множество подсистем и специальных датчиков.

Возможности современного лазера не ограничиваются исключительно прямолинейной резкой.

Важно! Доступна также лазерная резка металла художественная с формированием при этом фигур различной сложности.

А разнообразие рабочих параметров дает возможность для каждой производственной ситуации подобрать наиболее оптимальный вариант обработки.

Достоинства и недостатки технологии

Среди главных преимуществ лазерной резки латуни на особо пристальное внимание заслуживают такие:

• Высокое качество обработанной лазерным лучом поверхности.
• Отсутствие механического контакта с поверхностью заготовки.
• Беспроблемная порезка даже хрупких и легко деформируемых изделий.
• Возможность быстрой резки тонких листов стали и продукции на основе твердых сплавов.
• Доступна лазерная резка металла чпу с формированием чертежей в специальном ПО.
• Максимальная точность порезки деталей с практически полным отсутствием погрешности.
• Грамотное расходывание обрабатываемого при порезке материала.
• Практически полное отсутствие отходов в независимости от сложности резки.
• Незначительная себестоимость и отсутствие потребности в механической обработке изделий.
• Высокая универсальность установок и беспроблемное взаимодействие с разными металлами.
• Отсутствие потребности в подготовке пресс-форм для выпуска малых партий заготовок.

Но только лишь одними преимуществами дело не ограничивается. Имеет лазерная резка металла и ряд определенных недостатков. Хотя и в этом аспекте технология смотрится более предпочтительно по сравнению со своими конкурентами. Из основных слабых сторон стоит отметить высокую стоимость оборудования. Но эта цена в полной мере компенсируется незатратностью его эксплуатирования и длительным периодом беспроблемного использования. Значительную стоимость имеет и формируемая лазером деталь. Но при этом отсутствует потребность в подготовке дорогостоящих штампов. Имеются и некоторые ограничения касательно толщины обрабатываемых при лазерной резке нержавеющей стали деталей. Но подобный фактор в той или иной мере актуален для всех технологий обработки металлоизделий.

Процесс резки лазером

Резка заготовок лазерным лучом по праву считается одной из наиболее незатратных по времени и экономичных с финансовой точки зрения. Во многом именно с этим и связана столько активно возрастающая популярность этой технологии обработки изделий. Причем в промышленности лазерные установки встречаются все более часто. Да и сама лазерная резка металла листового не имеет каких-либо особых сложностей. Процесс проходит следующим образом:

• Изначально проводится фокусирование лазерного луча на требуемом участке обрабатываемой заготовки.
• Далее начинается формирование требуемой энергии лазерного луча. Именно он и разрушает материал. 

Оператор полностью контролирует лазерную резку оцинкованной стали и вносит все требуемые коррективы при первой же необходимости. Сам луч имеет при этом такие особенности:

• Постоянное значение длины и частоты.
• Четко выраженная направленность.
• Усиление мощности излучения при повышении резонанса от согласованного колебания ряда волновых процессов.

В целом же лазерная резка металла чпу имеет такое исполнение. В процессе резки луч в течение некоторого времени воздействует на некоторую точку поверхности. При этом происходит ее прогрев до определенной температуры с последующим разрушением основы. На границе воздействия появляется определенное углубление вследствие быстрого воздействия луча в рамках заданного шаблона. Так и проходит резка заготовки на требуемые пользователю детали. Стоит также помнить и об особенностях используемых при резке заготовок. Каждая из них должна соответствовать ряду определенных критериев. Среди них:

• Чистая поверхность без малейших загрязнений.
• Полное отсутствие каких-либо дефектов или повреждений.
• Обязательное плотное контактирование основы с поверхностью оборудования.
• Соответствие заготовки тем рабочим параметрам, которые установлены на станке.
• Свойства материала должны соответствовать выбранной оператором сложности работы.

И еще один немаловажный аспект. Качественная лазерная резка металла и гибка требует обязательного соблюдения техники безопасности.

Четкое следование всем нормативам и инструкциям даст возможность не только качественно выполнить поставленную задачу, но и полностью оградить пользователя от малейших опасностей.

Особенности лазерной резки различных металлов

Обработка каждого из материалов требует знания всех его свойств и особенностей. И лазерная резка не является исключением. Рассмотрим ее основные аспекты касательно взаимодействия с тем или иным металлом. Итак:

• Нержавеющая сталь – этот материал имеет прочную основу, а его обработка сопряжена с довольно существенными сложностями. В этом случае стандартная лазерная резка металла возможна с заготовками до 6 мм толщиной. При потребности порезки более толстого материала придется задуматься о приобретении более мощного оборудования. Но с решением этого вопроса проблем возникнуть не должно.
• Алюминий – при работе с этим материалом лазер является идеальным способом его обработки. Основа алюминия достаточно мягкая, а это влечет появление дополнительных отходов при обработке. Да и точность реза при этом страдает. Но использование лазера позволяет полностью решить эту проблему.
• Латунь и медь – в этом случае лазерная резка металла возможна лишь установками повышенной мощности. У этих материалов улучшенный показатель тепловой проводимости. Да и с отражением лучей лазера проблем не возникает. Но при правильной настройке установки требуемой мощности беспроблемная порезка заготовок в 3 – 4 мм толщиной гарантирована. С порезкой более толстого материала могут возникнуть проблемы. А при толщине материала в 1 см и более о качественной лазерной резке алюминия без дефектов не стоит даже и думать.

Резка лазером – уникальная по целому ряду аспектов технология обработки металла. Для нее характерно множество неоспоримых преимуществ, а универсальность методики дает возможность беспроблемно взаимодействовать с заготовками из различных металлов и сплавов на их основе. Причем качество формируемого при этом реза не вызовет нареканий даже у самого требовательного пользователя. Но имеет лазерная резка металла и некоторые недостатки. Причем о них нужно помнить еще до начала работы. Это исключит какие-либо проблемы, а также позволит получить именно ту заготовку, которая требуется. При малейших вопросах следует воспользоваться помощью профессионалов. Это даст возможность сэкономить не только время, но и личные средства.

Рассчитать стоимости услуги? Специалисты компании "ANDEKO" с радостью ответят на Ваши вопросы и произведут расчет стоимости услуги!

Запросить цены