При использовании лазера листовые заготовки разрезают бесконтактным способом. Обрабатываются любые материалы, включая дерево, текстиль, пластик, а также металл (сталь, латунь, алюминий и пр.).
Сущность заключается в разделении заготовки на отдельные фрагменты методом термического воздействия. Лазерный луч нагревает материал до состояния плавления, выжигания и испарения.
Метод позволяет быстро и с максимальной точностью разрезать металл на любые фрагменты. Их размеры и конфигурация задаются в настройках оборудования. Технологию используют и для других видов обработки, например — для нанесения гравировки и надписей.
Способы раскроя с помощью лазера
В зависимости от вида оборудования, особенностей заготовки и других факторов различают разные виды лазерной обработки металла.
- Испарение. Методика предъявляет высокие требования к интенсивности излучения. Это используют для минимизации тепловых потерь от теплопроводности. Требуется оборудование с высокой мощностью, раскрой осуществляется твердотельным лазером, который функционирует в пульсирующем режиме. Метод удобен для работы с тонкостенными изделиями.
- Плавление. Это распространенный вариант, используемый для разрезания алюминиевых и медных листов, а также изделий из сплавов металлов. Материал не горит, а расплавленная часть выводится из рабочей зоны с помощью газовой струи. Особенность технологии - возможность использования оборудования сравнительно небольшой мощности для раскроя толстых заготовок. Эффективность процесса повышается за счет применения инертных или иных газов (включая воздух, азот, кислород), вдуваемых в рабочую зону с помощью специальных установок.
- Сгорание с интенсивным окислением. Особенность в том, что такая технология повышает локальность лазерной резки, способствует поглощению излучения и аккуратно убирает отходы. Различают два варианта: управляемый и неуправляемый (автогенный). В первом случае горение протекает без внешних воздействий и в зоне разрезания. На ширину реза влияет диаметр лазерного луча, кромки получаются ровными. При использовании автогенного способа горение металла происходит по области воздействия кислорода на поверхность заготовки. Рез получается бесформенным и рваным. При необходимости автогенный режим легко делается управляемым. В таком случае увеличивают скорость движения луча и детали относительно друг друга.
Этапы и особенности резки по металлу лазером
Технология раскроя металлических заготовок базируется на использовании эффектов поглощения и отражения генерируемого излучения. Главная роль отводится физическим процессам испарения и плавления. Чтобы понять, как и по каким принципам работает лазерная резка, необходимо знать ее этапы:
- Воздействие направленным лучом на точку заготовки.
- Нагрев материала до температуры плавления.
- Формирование углубления в точке расплава.
- Кипение и испарение металла под воздействием энергии лазерного излучения.
Материал испаряется только при раскрое тонких заготовок. Плотные листы разрезаются методом плавления, причем в качестве вспомогательного вещества используется воздух, кислород, азот или инертный газ.
Лазеры, применяемые для резки металлических листов, состоят из следующих компонентов:
- источник энергии (с помощью специальной системы накачки она передается в рабочую среду);
- рабочее тело, генерирующее излучение;
- оптический резонатор, представляющий собой комплект специальных зеркал.
Главный принцип — прожиг листового металла направленным, высокотемпературным лучом. Расплавленные остатки материала самопроизвольно стекают или удаляются воздушной струей.
Виды оборудования
Существует несколько разновидностей оборудования, различающихся по физической природе лазера и его мощности.
- Твердотельные модели широко применяются в промышленности и способны сгенерировать мощный импульс за доли секунды. Рабочее тело — флюорит кальция, стекло с неодимом или рубин. Данное оборудование функционирует, как правило, в импульсном режиме, однако имеются также модели, созданные для непрерывной работы.
- Газовые лазеры востребованы в научной и технической сфере. Активным элементом является смесь гелия, углекислого газа и азота.
- Газодинамическое оборудование наиболее мощное и дорогое. Подходит для работы с любыми металлами. Рабочим телом является углекислый газ. Он нагревается до 2−3 тыс. градусов, а после пропускания через специальное сопло охлаждается.
Где и как используется лазерная резка?
Благодаря универсальности технология востребована в производстве, обрабатывающей и строительной отраслях. Основные сферы применения:
- изготовление металлоконструкций, закладных деталей;
- теплоэнергетический комплекс;
- станко- и машиностроение;
- производство торгового и выставочного оборудования;
- рекламная индустрия;
- изготовление медицинских изделий и оборудования для спасательных служб.
Также методики лазерного раскроя металла востребованы в судостроении, авиационной и космической промышленности, в иных сферах.
Преимущества и недостатки
Лазерный луч не изнашивается — в отличие от резцов и прочего инструмента, вступающего в прямой механический контакт с заготовкой. Прочие преимущества:
- точность и аккуратность среза;
- полная автоматизация процесса;
- возможность изготовления деталей сложной и нестандартной формы;
- минимум отходов;
- быстрота разрезания.
Среди недостатков стоит отметить наличие ограничений по толщине обрабатываемых листов, высокую стоимость и энергоемкость оборудования, требовательность к квалификации персонала.
Компания "СтальЛист" является современным металлообрабатывающим предприятием, оснащенное мощным оборудованием для точного и быстрого лазерного раскроя листового металла. Мы предлагаем услуги по лазерной резке для различных видов металла: нержавеющая сталь, медь, алюминий, титан и латунь. Получить подробную консультацию и оформить заказ можно по телефону 8-800 350-17-07, бесплатный номер для звонков по всей России.
