Виды лазерной резки

Разнообразные технологии, применяемые в современной промышленности, упрощают выполнение операций, снижают трудоемкость и повышают производительность труда. В предлагаемом обзоре рассмотрены особенности разных видов лазерной резки металла, с учетом состава оборудования, плюсов и минусов, прочих нюансов методики.

Лазерная резка. Что это такое?

Лазерной резкой металлических заготовок называют технологию с воздействием на деталь луча лазера, расплавляющего металл. Головка перемещается по заданной траектории, формируя линию реза по определенному контуру.

Важно представлять, когда лучше использовать лазерную резку. Учитывая характер воздействия, этот метод применяют для обработки листовых материалов. Технология позволяет получить деталь сложной конфигурации, обеспечивая высокую точность и скорость обработки.

Разновидности лазерной резки

Технологически предусмотрено применение следующих видов лазерной резки:

• разделением - материал прорезают насквозь, придавая заготовке нужную форму;
• термораскалыванием - луч лазера формирует зону повышенного температурного напряжения, позволяющего расколоть лист по определенной траектории; используют для обработки хрупких материалов;
• скрайбированием - качественно разделяет полупроводники, керамические продукты, ситалловые подложки.

Методику подбирают, исходя из состава материала, подвергаемого обработке, толщины листа, необходимой чистоты поверхности профиля.

Принципы работы лазерной резки

Принцип работы основан на нагреве металла. Первоначальная цель - разогреть лучом лазера структуру заготовки, достигнув температуры, при которой материал начинает плавиться, затем - закипать и испаряться. Ввиду ограничений по расходу энергии, метод подходит только для разрезания листовых заготовок.

Если нужно разрезать лист большой толщины, расплавленный металл удаляют азотом, гелием, аргоном, кислородом или воздухом, нагнетаемым в зону обработки под давлением. Дополнительно это позволяет охладить прилегающие участки, поддерживает температуру воздействия.

Плюсы и минусы лазерной резки

Преимущества лазерной резки металла и других материалов в следующих особенностях этого процесса:

• возможности обработки заготовок из разных составов, при предельной толщине до 400 мм;
• высокой автоматизации процедуры, обеспечивающей точность при изготовлении деталей сложной конфигурации;
• узкой линии реза, ввиду локального разогрева структуры, что сокращает объемы отходов;
• отсутствии опасности повреждения тонкой или хрупкой заготовки, поскольку исключено механическое воздействие;
• высокой производительности, со скоростью резания, достигающей 25 м/мин;
• возможности жесткого контроля температурных условий при воздействии на металл.

Технология позволяет выполнять как плоскую, так и объемную обработку, с применением ЧПУ, снижающего трудоемкость и повышающего точность реза.

Основные недостатки - низкая себестоимость, большой расход энергии.

Оборудования для лазерной резки

В зависимости от условий выполнения процедуры обработки, предусмотрено применение нескольких видов оборудования с разными мощностными характеристиками:

• твердотельных (в пределах 6 кВт) - луч формируют посредством рубина или иного кристалла, чтобы создать направленный поток энергии; излучение может быть импульсным либо непрерывным;
• газовых (6 - 20 кВт) - установка работает на смеси газов, разогреваемой электричеством;
• газодинамических (20 - 100 кВт) - для работы агрегата используют углекислоту; конструкция устройства обеспечивает высокую мощность при разумном расходе энергии.

Оборудование подбирают, с учетом следующих условий:

• марки стального сплава или иного обрабатываемого металла;
• толщины заготовки;
• сложности конфигурации детали;
• необходимой чистоты поверхности реза.

Станки выпускают с ручным или программным управлением, для обеспечения автоматизации процесса.

При должной подготовке исполнителя, установку можно сделать самостоятельно, используя в качестве рабочего органа головку дисковода компьютера.

Лазерная резка - относительно новая технология для обработки металлических листовых материалов. Этот метод удобен для изготовления деталей сложной формы, при минимуме отходов и высокой производительности труда.

Ознакомиться с другими статьями, можно по ссылке .