Лазерная резка алюминия: особенности материала и технологических процессов обработки

Металлические изделия и конструкции встречаются в нашей повседневной жизни на каждом шагу, от дверных ручек до фюзеляжа самолета. Производство и обработка металла развиваются год от года, осваивая новые технологии. В их числе и резка металла с применением лазера. Лазерная резка металла в СПб применяется на многих предприятиях, связанных с изготовлением металлоконструкций. Разные металлы, применяемые в промышленности, отличаются по своим свойствам и требуют разных приемов обработки. Лазерная резка металла применима во многих случаях, так как учитывает особенности различных металлов с сохранением их важных качеств. 

Технология лазерной резки.

Лазерная резка основана на способности мощного сфокусированного лазерного луча прожигать металлический лист насквозь. Одновременно подаваемый под напором газовый поток охлаждает кромку реза, выдувая остатки неиспарившегося металла и окислы. Услуги лазерной резки металла востребованы в производстве металлических изделий, так как эта технология позволяет:

  • быстро и качественно осуществить раскрой материала;
  • получать высокую точность реза;
  • воздействовать на обрабатываемую поверхность бесконтактно, исключая механическую деформацию заготовки;
  • минимизировать дополнительную обработку готовых изделий за счет ровной чистой кромки;
  • Производить фигурную резку.

Лазерная резка алюминия: особенности материала и технологических процессов обработки

Возможности станков с ЧПУ 

ЧПУ (числовое программное управление) представляет собой автоматизированное управление обрабатывающими инструментами с помощью компьютера. Лазерная резка металла с ЧПУ обеспечивается заложенным в программу алгоритмом операций. Применение числового программного управления в станках для металлообработки значительно расширяет возможности производств, на которых такие станки используются. При внедрении числовых технологий:

  • Увеличивается скорость обработки заготовок на 25-75%
  • Повышается точность резки, в несколько раз снижается необходимость доводки
  • Становятся доступными более сложные контуры и рельефы при изготовлении мелких деталей и художественной резке
  • Минимизируется процент брака из-за человеческого фактора;
  • Сокращаются трудозатраты;
  • Упрощается перенастройка производственной линии.

В целом действие перечисленных факторов увеличивает производительность. Цена на лазерную резку с ЧПУ зависит от толщины обрабатываемого металла, сложности реза и количества операций.

Свойства алюминия

Алюминий является одним из самых востребованных в промышленности металлов. Он обладает особыми свойствами, которые определяют сферы его применения и способы обработки. Для алюминия характерны:

  • Малая плотность;
  • Легкость;
  • Мягкость и пластичность;
  • Устойчивость к перепадам температуры;
  • Антикоррозийная стойкость;
  • Высокая теплопроводность и электропроводность.

Благодаря этим качествам алюминий широко применяется в транспортном машиностроении, строительстве, лёгкой промышленности и других сферах индустрии. Иногда алюминий используется в чистом виде, с минимальным (до 1%) количеством примесей. Часто для придания ему прочности, жёсткости или иных характеристик в алюминий вводят специальные добавки. В качестве легирующих элементов выступают кремний или другие металлы: медь, магний, марганец, цинк. Полученные сплавы изменяют исходные свойства алюминия и позволяют шире применять различные способы обработки.

Лазерная резка алюминия: особенности материала и технологических процессов обработки

Технологические особенности лазерной резки алюминия

Резка металла имеет свои особенности в зависимости от его физических и химических свойств. Алюминий сложно резать из-за его высокой теплопроводности. При сильном механическом воздействии он быстро нагревается и деформируется, линия разреза получается равной, неровной. Лазерная резка решает эту проблему, исключая непосредственное соприкосновение режущего инструмента с листом металла. Но учитывая способность быстро поглощать и проводить тепло, лазерная резка алюминия должна проходить при соблюдении определенных условий применения лазера:

  • Рекомендуется резать алюминий на невысокой скорости движения лазерного луча. Алюминий режется быстрее других металлов при равной толщине листа и тех же параметрах оборудования, а избыточная скорость может снизить качество обработки кромки;
  • В процессе резки алюминия применим как азот, так и кислород. Обычно кислород при резке окисляющихся металлов является дополнительным фактором ускорения операции. Реакция взаимодействия с кислородом в области разреза вызывает большое выделение тепла. Для алюминия это не имеет решающего значения, так как он мало подвержен окислению и температурный режим от подачи кислорода не меняется. Азот может быть предпочтительнее для сплавов, особенно если важно получить кромку без следов окисления.

С учетом вышеперечисленных особенностей на производстве эффективно применяется лазерная резка алюминия, цена ее определяется в первую очередь в зависимости от толщины металла.