Описание технологии лазерной резки металла

Лазерная резка металла — это удобный и новый метод обработки листового или другого метала. Для этой техники нужно иметь специализированное оборудование. Но эта техника имеет большое количество преимуществ, хотя и выполняется при помощи особой технологии. Изучить ее стоит до начала проведения работ.

Технология лазерной резки металла

Главным в процессе резки является лазер. Лазер — это тонкий луч. Попадая на металл, он очень быстро нагревает его, поскольку образует точку, в которой концентрируется энергия и, соответственно, температура. В этой точке металл закипает и испаряется. Точность работы очень высокая, поскольку есть возможность работать с каждой точкой отдельно. Скорость работы зависит от мощности аппарата. Как это происходит, можно посмотреть на видео.

Резка лазером

Тонкие металлы режутся очень быстро, испарение происходит практически сразу после попадания точки на металл. Если же режется толстый металл, количество расплавленного состава не успевает испаряться. В таком случае лучше применять газ, который будет выталкивать из рабочей зоны излишки материала. Можно использовать кислород, азот или любой инертный газ. Расход азота в таком случае минимален.

Виды резки и режимы

Виды лазерной резки зависят от нескольких элементов, определяющих отличия в работе. Основными рабочими элементами являются:

  • источник энергии;
  • образователь лазерного потока;
  • оптический резонатор.

Это оборудование и создает лазерный луч. Установки могут иметь разную мощность, от которых будет зависеть стоимость аппарата, технология работы с ним и скорость выполнения процедур.

Существуют следующие виды:

  1. Твердотельные (мощность 6 кВт). В качестве твердого тела выступает рубин или стекло с флюоритом кальция. Этот лазер создают мощный импульс. Благодаря чему работа производится очень быстро. Резка металла может происходить как точечно, так и в формате непрерывного воздействия луча.
  2. Газовые (мощность 6-20 кВт). Газовая смесь нагревается электрическим током. В составе смеси может быть гелий, азот или углекислый газ, а также смесь этих составляющих. Электроэнергия придают лучу направленность.
  3. Газодинамические (20-100 кВт). Это один из видов газовых установок, который работает на основе именно углекислого газа. Газ проходит через специальный проход, в котором выделяется огромная тепловая энергия, способная резать металл даже большой толщины. Поскольку мощность лазера высокая, возможна очень точная резка. Несмотря на высокую мощность, расход электроэнергии небольшой.

Выбор режима зависит от множества факторов и должен производиться для каждого конкретного случая отдельно. Основными параметрами, определяющими режим резки являются:

  • фокусное расстояние;
  • мощность лазера;
  • диаметр луча;
  • разрезаемый металл;
  • состав излучения.

Важно! Если вместо кислорода используется обычный воздуха, скорость резки замедляется вдвое. Это следует учитывать при выборе режиме.

Преимущества

Лазерная технология получила широкое распространение благодаря большому списку своих преимуществ. Среди основных можно выделить:

  1. Возможность проводить резку с большой диапазоном толщины изделий (от 0,2 до 50 мм) в зависимости от вида режущего изделия.
  2. Высокая скорость разрезания изделия.
  3. Возможность единение лазера с компьютерным обеспечением, благодаря этому есть возможность изготовления конструкции сложных форм, поскольку компьютерное управление работает с чертежом будущей детали. Высокая точность обеспечивает качественную резку не одного метра листовой стали.
  4. Отсутствие контакта режущего лазера с изделием. Это позволяет работать с высокой точностью с изделиями, легко поддающимися деформации, поломки, а также хрупкими деталями.
  5. Если изготавливается малая партия однотипных изделий, лазерная резка может заменить штамповку и литье. Хотя лазер стоит дорого, это значительно удешевит конечную стоимость выполненной работы.
  6. Минимальное количество отходов. Это значительно удешевляет себестоимость изделия, а также избавляет от необходимости утилизации ненужных частей.
  7. Возможность работать лазером в любой проекции в том числе и с объемными деталями.

Стоит отметить, что ощутить все эти преимущества можно только в умелых руках мастера. При неправильной работе с лазером или несоблюдение правил резки можно повредить любое изделие, которое будет подвергаться воздействию лазера. К тому же если произвести неправильную обрезку, восстановить полученный результат будет невозможно.

Пример лазерной резки

Недостатки

У лазерного метода обработки недостатков мало, но все же они есть. Среди основных можно выделить:

  1. Цена аппарата. Станок фото с лазером стоит дорого.
  2. Необходимость компьютерного регулирования резки. Ручная работа в данном случае будет менее качественной и ухудшает срез. Выполняя направленность луча своими руками, сильно страдает качество реза, поэтому устройство нуждается в компьютере, чтобы проектировать художественный или самодельный резы.
  3. Ограничение резки по толщине. Максимальная ширина реза 20 мм. Хотя этот метод чаще всего применяют для мини разреза и ювелирного разделение листовых металлов, в некоторых случаях требуется более широкий разрез. Лазером сделать его невозможно.

Несмотря на вышеописанные недостатки, многие отдают свой голос именно за лазерную резку. Использование этого метода имеет больше преимуществ, чем недостатков, поэтому и стало популярным. Чтобы не навредить изделию лазером и правильно эксплуатировать оборудование, следует знать и соблюдать принцип работы с данным аппаратом.

Оборудование для лазерной резки

Как упоминалось выше, работать можно и без использования специального оборудования (чпу). Но имею специальный станок работа становиться в разы качественнее, к тому становиться оправданной цена лазера. Эти установки состоят из следующих элементов:

  1. Излучатель. Может быть твердотельным или газовым. В зависимости от его энергетических оптических параметров определяется качество реза.
  2. Устройство координации. Предназначено для перемещения как головки лазерного луча, так и обрабатываемого изделия. Это устройство содержит механизм, привод и двигатель. Благодаря возможности перемещать как оптоволоконный луч, так и материал обработки, достигается дополнительная точность выполнения работ, а также упрощается координирование составляющими в отдельности.
  3. Система формирования и транспортировки луча. Это система формирует луч и передаёт источник энергии к режущей детали. Благодаря изменениям, происходящим в этой системе, определяется толщина луча, его направленность и энергетическая способность, влияющую на скорость и точность реза.
  4. Автоматизированная система управления. Она оснащена датчиками и подсистемами, которые полностью контролируют лазер в процессе работы. Это устройство координирует работу перемещения как луча, так и режущий детали. Датчики вовремя передают сигнал и извещают о любых изменениях или перемещениях. Они же отвечают за соответствие проектированному лучу и фактическому.

Станок лазерной резки

Принцип работы

Высокая точность луча, направленного на режущее изделия позволяет выполнить резку или разделение деталей. Высокотемпературное воздействие плавят рез и мгновенно испаряют излишки. Из-за удобства метода его стали использовать в следующих системах:

  1. Для создания машиностроительной техники. В этой технике важна точность, а также ювелирность деталей. Отсутствие отходов является дополнительным плюсом, что снижает энергозатраты и затраты по переработке отходов.
  2. Для создания декоративных металлических изделий. Это стеллажи для торговой промышленности, все декоративные сувениры, полки. Такая точность реза позволяет быстро создавать нужные объекты, а также избавляет от необходимости дополнительной обработки срезов после выполнения разрезания.
  3. Изготовление печей, дымоходов, а также котлов.
  4. Создание кованых ограждений, в том числе ворот и дверей. Управление лучом позволяет создать разнообразные резы, в том числе частично заменяет литьё и гибку.
  5. Изготовление трафаретов, вывесок и шаблонов. Высокая точность и компьютерное управление помогает создать мелкие партии трафаретов. Если необходимы большие партии, лазерный метод может оказаться слишком дорогостоящим.

Резка металла на лазерном станке

Вышеописанная информация показывает, что современные методы резки металлов, например, лазерный, позволяют быстро, точно и с минимальными трудозатратами создать нужное изделие. Лазерный метод является не единственным, столь востребованным в промышленности. Популярной стала также плазменная резка металлов. Как и у лазерной, у нее есть свои преимущества и недостатки. Выбирая метод, следует ознакомиться с его недостатками и особенностями, чтобы в процессе работы рассчитывать на определённые параметры аппаратов и купить именно нужное оборудование.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector