Использование лазерных технологий в области раскроя металлов занимает лидирующее место в современной промышленности. Способ гарантирует высокий уровень производительности и точности, а также сочетает в себе принципы экономии энергии и повышенной экологической безопасности. Новые технологические решения позволяют работать с труднообрабатываемыми материалами, а разные типы обработки лазером используют для работы с заготовками различной конфигурации.
Лазерно-кислородная обработка
Лазерная резка подразумевает процесс нагревания обрабатываемой заготовки высокоточным лазером в заданном месте — при этом помимо раскаленного пучка в раскрое участвует струя газа, которая выдувает отработанный материал из зоны реза или охлаждает область обработки, чтобы защитить остальную часть заготовки от перегрева. В случае использования специальных газов, резка приобретает дополнительные качества.
Использование чистого кислорода делает процесс лазерного раскроя более быстрым и дешевым. Кислород — активный газ, который, контактируя с металлом, участвует в экзотермической окислительной реакции. Экзотермической — значит, сопровождающейся дополнительной выработкой тепла. В окислительном жаре металл плавится еще быстрее, а сама технология позволяет сэкономить на электричестве: количество выделяемого при окислении тепла превышает мощность нагрева лазера в 3-5 раз.
Кислородная резка с поддержкой лучом
Также такой тип называют кислородным раскроем с лазерным стартом — технология LASOX (Laser-Assisted Oxigen). Технология была разработана британской компанией BOC Gases в 2003 году — интенсивное окисление металлической поверхности происходит при температуре около 1000 °C, на обрабатываемый участок направляется сверхзвуковой поток чистого кислорода, в атмосфере которого и производится раскрой.
Сверхзвуковая струя позволяет добиваться большей глубины реза по сравнению с лазерно-кислородной резкой — при мощности луча в 6 кВт возможна обработка материала толщиной до 100 мм.
Лазерная резка в инертном газе
Использование инертного газа способствует «отсечению» от зоны обработки активного газа, мешая протеканию его реакции с краями раскроя. Сами инертные газы (гелий или аргон) не вступают в реакцию с расплавленным металлом.
Технология резки в инертном газе недешевая, поэтому к ней прибегают только по необходимости — например, при лазерной резке нержавейки, титана, а также в иных случаях, когда окисление кромок крайне нежелательно. В данной технологии отсутствует дополнительный источник прогрева — а значит снижена и эффективность раскроя.
Испарительная (сублимационная) лазерная резка
При сублимационной резке металл подвергается не плавлению, а мгновенно испаряется, тогда как сам процесс производят не лучом, а сверхкороткими вспышками (наносекунды). Температура при резке должна быть очень высокой — как следствие, испарительный раскрой сверхзатратен с точки зрения применяемой электроэнергии. Используют сублимационный метод в микротехнологиях, сверхточных и инновационных сферах, когда важно сохранить исходные свойства материала от термического воздействия.
