Технология лазерной резки металла: специфики работы, методики и оборудование

Здравствуйте, уважаемые читатели. Если вы хоть раз сталкивались с резкой металлических изделий, знаете, как скрупулёзен этот процесс. Нужно всё вымерить, вычертить, применять подходящие инструменты. В производстве используются специальные станки. И то необходимо выполнять солидные объёмы для нормы. И сегодня на помощь приходит технология лазерной резки металла, благодаря которой значительно возрастает КПД работы. Это позволяет выполнять большие заказы в высоком качестве и за короткий срок. И в данной статье я отражаю подробности этой системы, указываю ключевые методы и требующееся оборудование для неё. Показываю специфики работы с разными металлами.

Содержание:

1. Ключевые методики
2. Слабые и сильные стороны
3. Задействованное оборудование
4. Учитываемые факторы
5. Специфики с некоторыми металлами

Ключевые методики

Обозначенная резка – это процесс, при котором реализуется нагревание и взлом структуры материала лазерным лучом. Есть следующие способы её осуществления:

1-ый. Плавление. Чаще всего применяется для листового металла. На его поверхность воздействует луч, она нагревается до температурных показателей плавления, но лишь в секторе черты среза. При этом не страдает целостность кромок.

Металл здесь выдувается, так как на него воздействует сжатый газ. Края изделия не оплавляются.

Лазер движется по особому алгоритму на базисе данных о температурных значениях плавления и толщине металла. Луч контролируется интегрированной программой. Резка получается очень точной и быстрой.

2-ой. Горение. Его прерогатива – чёрные металлы и сталь с обилием легирующих компонентов. Кислород помогает быстро достигать высоких температур. Работа идёт быстро и экономично в плане финансов. Правда, у некоторых металлов оплавляются края.

3-ий. Испарение. Его область – очень тонкие материалы. Луч здесь действует импульсами и работает лишь с заготовкой, не касаясь подложек и прочих элементов. Участок реза существенно нагревается. Например, у алюминия – до 2519 градусов. И поэтому на процесс необходимы значительные расходы энергии. Метод мало популярен, применяется только в крайней необходимости.

4-ый. Способ с волоконным лазером. Годится для материалов любой толщины. Это сочетания рентабельности, мощного КПД и точности. Во многих цехах используется лучи спектре 2-6 кВт.

Крупные производители организуют у себя мощные и менее сильные станки. Первые режут толстые металлы, вторые – тонкие. Скромные цеха работают преимущественно с материалами скромной плотности.

В фирме Laser Metall задействуют универсальный лазер, позволяющий обходиться без дополнительных устройств и затрат.

Его плюсы следующие:

• Реактивное переключение (менее 30 мс).
• Способность работы на максимальной мощности.
• Нет потребности в сервисе и калибровке, даже при существенном варьировании индексов.
• Экономная трата энергии.

Поэтому производитель не тратит много ресурсов на резку, обеспечивает высокое качество реализации заказов и не бросается в компромиссы.

Слабые и сильные стороны

У лазерной резки есть свои преимущества и недостатки. В первую классификацию попадают такие пункты:

1. Солидное качество обработки.
2. Низкий расход материалов.
3. Опция работы с очень уязвимыми и тонкими металлами.
4. Получение изделий замысловатой конфигурации.

Во второй категории значатся только ценники аппаратуры и расходников.

И сегодня подобные технологии востребованы не только на производстве, но и у декораторов при создании украшений.

Использовать обработку лазером или нет – решение персональное. Здесь учитывается окупаемость аппаратуры и эксплуатационные затраты.

Сегодня такие системы, как правило, имеют солидные предприятия. По мере эволюции технологии снизится и ценник станков, и объёмы используемой энергии. И тогда прежние методики резки утратят свою актуальность.

Задействованное оборудование

Его классификация основывается на функциональной среде, определяющей источник луча. И сегодня для резки применяются такие аппараты:

1-ые. Твердотельные. Здесь в осветительную базу интегрировано твёрдое функциональное тело и мощная лампа с разрядами газа. Основой служит рубиновая ось (для её создания используется неодимовое стекло). По её краям устроены два зеркала: полупрозрачное и отражающее.

В процессе работы возникает множество отражений, и луч увеличивает свою мощь и следует наружу через первое зеркало.

2-ые. Газовые. Базис их работы – применение углекислой смеси. Её можно использовать отдельно, допускается добавлять к ней азот и гелий. Такой газ активизирует электрические разряды. Мощность луча развивается с помощью такой же системы с двумя зеркалами.

3-ьи. Газодинамические. Отличаются огромной мощностью. Здесь также задействован углекислый газ, нагреваемый до 2726 градусов (предел, минимум – 726). Сначала запускается слабый луч. Он идёт сквозь сопло и становится мощнее. Такие аппараты используются для сварки, раскроя и гравировочных операций.

Учитываемые факторы

Качественная резка подразумевает высокую точность и отсутствие дефектов. И результат обуславливается такими критериями:

• Вид и параметры материала.
• Корректные настройки аппаратуры.
• Её исправность.
• Точность при создании макетов.

При их соблюдении точность получается 0,1 мм.

Динамика операции зависит от мощи аппарата, толщины и тепловой проводимости детали. Чем солиднее эти показатели, тем выше скорость работы. Но и так возрастают энергетические затраты.

Специфики с некоторыми металлами

Прежде чем выбрать систему резки, следует изучить характеристики обрабатываемого материала. Подробности следующие:

1. Цветные металлы и их сплавы. Требуются аппараты с потенциалом от 1 кВт.
2. Чёрные аналоги. Нужна техника с мощью от 0,5 кВт.
3. Высокоуглеродистые стали. Необходима технология с кислородом.
4. Нержавеющая сталь. Для работы нужна система с азотом. Элемент идёт к обрабатываемому участку под воздействием 15-20 атм. Под эти же условия попадают алюминий, латунь и их комбинации.
5. Медь. В силу её высокой тепловой проводимости и листов толщиной до 6 мм, применяется волоконная методика.

Когда требуется резать лазером трубы, имеющие толщину до 3 см, можно делать рез под различным углом. Образуется гладкая поверхность, готовая для монтажных операций или сварки.

Для работы с подобными изделиями применяется волоконный луч или комбинированная техника.