Раскрой листового металла с помощью мощного лазера, который некогда применялся только на промышленных линиях, сегодня доступен и для частного заказчика. Технология, управляемая компьютером, отличается высокой эффективностью — диапазон мощности от 1000 до 40000 Вт позволяет разрезать практически любые материалы с минимальной деформацией заготовки, а позиционирование станка с погрешностью всего в 0,03 мм вкупе с шириной реза в 0,2 мм делают возможным изготовление идентичных высокоточных деталей для приборостроения.
Разбираемся в основах могучей технологии — типы, свойства и особенности в тезисах материала.
Виды процесса лазерной резки
Лазерная резка — технология раскроя материала под воздействием лазерного луча, при котором обрабатываемый участок плавится, возгорается, испаряется или выдувается струей газа. Для подобной операции применяются специальные технологические установки — лазерные станки с ЧПУ.
Числовое программное управление исключает любые ошибки, так как функционирует согласно программному обеспечению. Фокусировка лазерного луча происходит при помощи оптических линз, а ее точность обеспечивается высокой направленностью луча и незначительным углом его расходимости. При этом лазер обладает монохроматичностью — постоянством длины и частоты волн.
Лазерный раскрой производится 3 основными способами:
- Плавлением материала;
- Испарением материала;
- Сгоранием материала.
Основным и наиболее распространенным способом является плавление
- Лазерный луч нагревает поверхность металлического изделия до температуры плавления (данный показатель различен для разных типов металла). Важно подобрать мощность луча таким образом, чтобы расплавить материал заданной толщины и при этом не пережечь кромки;
- Струя сжатого газа через сопло попадает на поверхность обрабатываемого металла, расплавленный материал выдувается из зоны нагрева. Движение газа при этом охлаждает металл на кромках — таким образом удается избежать нежелательных деформаций;
- Режущая головка, отвечающая за выход лазера и подачу газа, передвигается по заданным программой направлениям над обрабатываемым материалом. Так достигается необходимый контур реза. Помимо траектории программа учитывает толщину заготовки и необходимую температуру плавления.
Режим испарения металла используется в производстве точных деталей для электроприборов. При обработке испарением металл нагревают значительно сильнее, чем при плавлении — поэтому испарение в среднем в 4 раза дороже, чем плавление.
Режим горения — напротив, более экономичный способ раскроя. Лазерная резка с использованием кислорода производится с помощью тепловой энергии, получаемой не напрямую от луча, а от окислительной реакции, протекающей в металле. Режим горения осуществляется в двух видах:
- Лазерная резка с чистым кислородом — кислород используется вместо нейтрального газа;
- Кислородная резка с лазерной поддержкой — лазер не плавит поверхность, а лишь нагревает металл, провоцируя горение, кислород при этом подается с большей силой. Результат — не самый точный рез, однако метод позволяет производить раскрой более толстого материала.
Качество лазерной резки
Качество резки — главный критерий эффективности и результативности лазерной резки. Обрабатываемое изделие в результате не теряет своей первоначальной формы и не подвергается структурным изменениям. Обработка лазером позволяет раскроить заготовку с минимальными потерями материала и максимальной скоростью. Вырезаемые на лазере детали впоследствии не нуждаются в дополнительной механической обработке. Лазерная резка — это отсутствие окалины, термического воздействия на кромки и получение высокоточных отверстий с возможностью обработки листов толщиной от 0,2 мм.
