Лазерная резка металла наиболее эффективна

Основная область применения лазерной резки металла – фигурный раскрой листового металлопроката. Производится она лазерами высокой мощности, которыми, как правило, управляет компьютер. Для лазерной резки используют оборудование на основе волоконных, твердотельных и CO2-лазеров.

При помощи лазера можно резать любые металлы вне зависимости от их теплопроводящих свойств. Высокая концентрация энергии, которую обеспечивает лазерный луч, приводит к тому, что металл в месте разреза плавится, возгорается и выдувается струёй газа или испаряется. Зона термического воздействия при этом минимальна, как минимальна и деформация полученной детали, что позволяет использовать лазерную резку металла в производстве деталей из нежёстких металлов.

К преимуществам лазерной резки металлов можно также отнести:

    отсутствие механического воздействия на материал, что позволяет выполнять резку хрупких и легкодеформируемых материалов;
    возможность резки твёрдых сплавов;
    высочайшая точность реза и идеальные края кромки, без наплывов, заусениц и каких-либо других дефектов;
    отсутствие необходимости в последующей обработке полученных деталей;
    возможность производить резку деталей любой, даже смой сложной, формы;
    лёгкость управления оборудованием: достаточно лишь подготовить рисунок детали в любой чертёжной программе и перенести его на компьютер лазерной установки;
    высокая производительность;
    высокая экономичность, достигаемая за счёт того, что детали на листе можно расположить максимально компактно.
    возможность высокоскоростной резки тонколистового проката;
    экономическая эффективность в случае изготовления небольших партий изделий, для которых нецелесообразно изготавливать формы для литья или прессования.

Недостатками данной методики являются:

    относительно высокая стоимость этого способа, которая, однако, постепенно но неуклонно снижается;
    ограничения в толщине разрезаемого металла (до 20 мм);
    низкая эффективность в отношении металлов и сплавов, имеющих высокие отражающие способности (к примеру, нержавеющая сталь, алюминий).

Оборудование для лазерной резки металла

    Лазерные режущие станки произвели настоящую революцию в мире металлообработки, с ними создание металлоконструкций стала более дешёвой и быстрой.

ЧПУ на станках дают возможность делать лазерный раскрой листового металла с высокой точностью.

    На российском рынке популярны следующие бренды: Trumpf, TST, Mitsubishi, Mazak, Durmazlar, Compact Laser, Halk, Knuth, FINN-POWER, Mattex, Durma.

Лазером возможна резка металла до 4 мм, металл толщиной до 2 мм режется импульсивно. Торцевая сторона реза гладкая, практически без облоя. 3-4 миллиметровая сталь режется в расплавленном состоянии. Рез получается шероховатый с трудноудаляемым облоем.

Для лазерной резки металла может использоваться следующее оборудование:

    Оборудование для лазерной резки металла ARAMIS.;
    Лазерные станки от Durmazlar;
    Лазерная машина 2D/3D СО2 Space GEAR MarkII компании MAZAK
    Установки с ЧПУ для лазерной резки и сварке Laserdyne от ПРИМА НОРС

Средняя цена на лазерное оборудование 350 000 руб.

Лазерная резка металла широко используется в машиностроительной и металлообрабатывающей отрасли. Преимуществом резки, сварки или гравировки металла с помощью лазерного оборудования, является высочайшая точность и рекордно быстрый срок обработки металлической поверхности.

    Лазер – это луч света, однако, в лазерном оборудовании поток световых частиц производимых от источника излучения проходит через систему линз и зеркал, вследствие чего, поток частиц становится плотным и концентрированным и насыщенным, что на разрезаемой заготовке лазерная точка может иметь площадь всего в несколько микрон. При резке лазером кристаллическая решетка металлической заготовки, разогревается до первично температуры плавления. При этом металл одновременно плавится и выкипает, то есть испаряется. Однако если учитывать, что площадь потока частиц слишком мала, вся заготовка практически остается холодной во время обработки, а линия реза или гравировки имеет минимальную погрешность равную десятым долям миллиметра.

Процесс резки металла в производственных условиях

В промышленных условиях для разреза или гравировки металла применяют лазеры двух видов: твердотельные и газовые. Твердотельное лазерное оборудование более простое по конструкции, однако, и менее мощное в отличие от газовых лазеров. В среднем мощность твердотельного лазера составляет от 1 до 6 кВт. Длина волны потока частиц – 1 мкм, при этом излучение может быть импульсным или постоянным.

Сердцем твердотельного лазера является стержень из неодимового стекла, рубина, или алюмо-иттриевого граната – сложного оксида с кубической ячейкой вещества. Данный стержень непрерывно получает накачку от специальной лампы, при этом по периметру стержня расположены зеркала и призмы, фокусирующие лазерный луч. Управление всем агрегатом, в частности, подвижными элементами, и регулировка когерентности светового потока осуществляет автоматически с применение специальных компьютерных программ.

В конструкции газовых лазеров, вместо твердого стержня активного вещества, применяется специальная газоразрядная трубка, в которую производится закачка азота, углекислого газа и гелия. При этом в трубке непрерывно производится возбуждение смеси газом высокой частоты электрическими импульсами. Такая конструкция устройства позволяет при небольших габаритах оборудования достигать мощности свыше 20 кВт, что необходимо для обработки сверхпрочных сплавов металла.