Технологии лазерной резки

Лазерная резка металла – один из самых популярных и эффективных методов механической обработки металлических заготовок. У технологии лазерной резки (и это ее главный недостаток) достаточно высокая стоимость, оборудование также не самое дешевое, но все это полностью компенсируется идеальным качеством реза, высокой скоростью самого процесса. Кроме того, метод считается выгодным и с экономической точки зрения, так как отличается практически полным отсутствием отходов. Кромки получаются ровными, они практически не требуют доработки. Заготовки в процессе резки не деформируются. Если работу выполняет опытный мастер, резка металла лазером позволит получить уже готовое изделие, а не заготовку.

Особенности технологии лазерной резки металла

Особенность технологии заключается в использовании специальных установок, передающих мощный лазерный луч. Суть механической обработки – в том, чтобы сфокусировать луч лазера на обрабатываемую поверхность. Благодаря присущим лазеру свойствам, он будет способствовать активному разрушению металла – металл начинает плавиться, испаряться, сгорать и прочее.

Достичь такого эффекта позволяют специфические свойства лазерного луча:

  1. Монохроматичность. Благодаря постоянству длины и частоты волны, лазерный поток можно легко сфокусировать на обрабатываемой поверхности, используя при этом обычные оптические линзы.
  2. Высокая направленность луча при минимальном угле расходимости. Это обеспечивает высокий уровень фокусировки.
  3. Когерентность. В лазерном луче одновременно протекает множество волновых процессов. Все они согласованы между собой, благодаря чему суммарная мощность излучения увеличивается в несколько раз.

Технология лазерной резки металла (фактически, это воздействие светового луча на обрабатываемую поверхность) предусматривает три этапа промежуточных изменений материала заготовки, прежде чем он превратится в обработанную деталь:

  • при первом соприкосновении лазерного луча с металлом происходит нагревание до температуры плавления, в результате чего появляется усадочная раковина;
  • на втором этапе под воздействием излучаемой энергии металл начинает закипать и испаряться;
  • далее поверхность заготовки проплавливается на полную глубину, позволяя рабочему органу совершать поступательные движения в нужном направлении.

Стоит отметить, что процесс испарения металла характерен не для всех заготовок, а только тех, которые имеют незначительную толщину. Если толщина заготовки характеризуется как средняя или большая, то остатки вещества удаляются из рабочей зоны с помощью вспомогательных средств. Это могут быть инертные газы, кислород, азот, а также различные воздушные смеси. В данном случае используется оборудование газолазерного типа.

Когда в зону резания подается активный кислород, он с одной стороны выводит продукты плавления металла, а также способствует охлаждению поверхности среза, а с другой стороны позволяет поддерживать нужный температурный режим, ускоряя в общей сложности время лазерной резки металла.

В процессе такой механической обработки заготовки не деформируются, что выгодно с экономической стороны – не нужно делать дополнительные припуски на линейных размерах (это значительная экономия материала, в особенности при объемных работах), а также тратиться на дополнительные чистовые операции.

Плюсы и минусы лазерной резки металла

Технология лазерной резки металла очень востребована в различных сферах промышленности – машиностроении, медицине, авиации и прочих.  Объясняется это целым рядом преимуществ:

  • резка металла отличается высокой точностью;
    • с помощью такого оборудования можно создавать различные объемные детали, фасонные и криволинейные конструкции любой сложности;
    • обрабатываемая поверхность изделий не нагревается;
    • поверхность реза имеет высокое качество;
    • материал во время обработки не деформируется;
    • на изделие не оказывается механическое воздействие;
    • раскрой выполняется бесконтактным методом;
  • лазерная резка позволяет создавать очень сложные и хрупкие изделия;
  • во время работы не образуется пыль;
  • обрабатывать можно любой металл (даже с высоким уровнем теплопроводности), а также сплавы;
  • раскрой материала может быть выполнен в автоматическом режиме;
  • данный способ подходит для резки не только металлов, но и любых других материалов, в частности дерева, пластика, всех видов текстиля, кожи, картона и прочих;
  • можно получить продукцию очень высокого качества, которая не требует дополнительной обработки;
  • резка металла лазером идеально подходит для материалов, которым свойственно деформироваться во время механической обработки;
  • зона теплового воздействия минимальна;
  • во время обработки заготовки не перегреваются;
  • сроки изготовления деталей данным методом минимальны;
  • установка проста в управлении.

Из недостатков можно выделить относительно высокую стоимость, непостоянство скорости производства, а также ограничения по габаритам – технология лазерной резки металла может быть использована только с листами размером до 150 на 300 см. Также лазерную резку нельзя применять на толстостенных металлах. И учитывайте, что эффективность и другие важные параметры во многом зависят от типа лазера.

Чтобы получить гарантированно качественный результат, доверяйте лазерную резку металла только профессионалам. При неправильной эксплуатации можно просто сжечь материал.

Лазерная резка различных металлов и сплавов: основные моменты

Механическая обработка различных металлов и сплавов требует установки индивидуальных параметров с учетом особенностей обрабатываемого материала.

  1. Титан – хорошо реагирует на концентрированную тепловую энергию. Если нужно увеличить скорость резки, можно использовать кислород. Но осторожно, это может вызвать вдоль линии реза большой оксидный слой. Правда, его можно удалить с помощью кислородной струи.
  2. Легированная сталь – идеально подходит для лазерной обработки. Результат получается идеально точным, без шероховатостей и дефектов.
  3. Нержавеющая сталь – это самый популярный материал, и он также хорошо поддается лазерном лучу. Более того, благодаря минимизации зоны термического влияния, материал после обработки полностью сохраняет свои антикоррозийные свойства. Единственный отрицательный момент заключается в том, что нержавейка не вступает в реакцию с кислородом, а потому не стоит рассчитывать на высокую скорость резки.
  4. Алюминиевые сплавы. Алюминий отлично отдает тепло, и его коэффициент отражения также достаточно высокий. Из-за этих особенностей лазерная резка металла должна отличаться высокой точностью, идеальной фокусировкой, а мощность лазерного луча должна составлять не менее 500 Вт. В процессе обработки рекомендуется использовать вспомогательный газ. Это повысит качество резки, а также будет способствовать удалению из области реза расплавленного металла.
  5. Медь, латунь. Эти материалы в процессе лазерной обработки ведут себя практически так же, как алюминий, плюс имеют способность к поглощению небольшого количества энергии.

Особенности лазерных установок

Технология лазерной резки металлов предусматривает использование высокоточного оборудования. В первую очередь это излучатель лазерного потока, у которого должны быть соответствующие показатели. Также нужна система транспортировки и формирования лазерного луча, газа. Его задача – передать луч к поверхности заготовки, а также изменять характеристики газа, поступающего к точке реза.

Чтобы результат получился максимально точным, требуется также устройство координации. Его назначение – перемещать во время обработки металл и лазерный луч. Контроль за координирующим устройством обеспечивается с помощью автоматизированной системы управления.

Лазерная обработка металла в «Профлазермет»

Профессиональные лазерные установки способны выполнять задачи любой сложности, включая художественную резку.

Заказать резку металла по доступным ценам можно обратившись в компанию «Профлазермет». Мы оказываем весь спектр услуг по обработке различных материалов. В своей работе мы используем профессиональное оборудование, многолетний опыт и мастерство лучших специалистов.

Для консультации и заказа лазерной резки металла звоните 7 (495) 928-96-58, 8 (800) 775-32-83.