Лазерное оборудование, оснащенное системой ЧПУ, позволяет быстро и точно осуществлять лазерную резку и гравировку заготовок из различных материалов: от фанеры и картона до металлов. Благодаря числовому программному управлению оператор станка не будет перегружен работой, так как все, что ему нужно будет делать, это устанавливать заготовки и снимать готовые детали. Все остальное будет делать станок на основе заложенной в него программы. Таким образом, лазерные станки с ЧПУ гарантируют высокую точность обработки и продуктивность.
Классификация лазерных станков
Станки с ЧПУ, осуществляющие обработку заготовок лазером, классифицируются по нескольким параметрам:
- Типу излучателя.
- Мощности.
- Размеров рабочего стола.
По типу излучателя лазерное оборудование делится на такие виды:
- Газовые лазеры (СО2).
- Твердотельные устройства (в свою очередь они классифицируются на дисковые, волоконные и YAG-лазеры, которые работают с использование кристалла алюмоиттриевого граната).
Отличительные особенности
Отличаются газовые лазерные станки от твердотельных длиной волны, которая определяет тип обрабатываемого материала. Например, у СО2-лазера длина волны составляет 10,6 мкм, поэтому он с легкостью режет или гравирует дерево, акрил, резину, бумагу, кожу и другие неметаллические материалы. Его нельзя использовать в сфере металлообработки, так как такая длинная волна просто проходит сквозь металл.
В свою очередь, длина волны у твердотельных устройств в 10 раз меньше, поэтому такое оборудование используется для лазерной резки и гравировки металла. С помощью твердотельных лазерных станков с ЧПУ в промышленности осуществляют раскрой листовых металлических заготовок, выполняют гравировку, резку и даже сварку. При этом на таких станках нельзя использовать заготовки из неметаллических материалов.
Твердотельный YAG-лазер
Такое оборудование отличается большим размером пятна и высокой пиковой мощностью, поэтому оно используется для микросварки. При этом регулировка параметров устройства осуществляется с высокой точностью. Можно точно настроить параметры излучения, такие как время импульса и мощность. Для этого достаточно изменить напряжение в диоде или лампе накачки. Но недостатком YAG-лазеров считается достаточно быстрая деформация кристаллического стержня, из-за чего качество лазерного луча постепенно снижается. Кроме этого, диоды накачки также стоят дорого, поэтому данный вид оборудования применяется нечасто.
Дисковый лазер
Здесь вместо стержня используется тонкий лазерный диск, характеризующийся большой площадью. Он соединяется с системой, отвечающей за отвод тепла. На таком оборудовании можно создавать лазерное излучение высокой эффективности и мощности. При этом здесь почти не будет так называемых паразитных оптических эффектов. Но стоит понимать, что такое мощное оборудование требуется далеко не для всех технологических операций. Поэтому, если производство не предусматривает высоких мощностей, то покупать такой за большую сумму станок не обязательно.
Волоконный лазер
Здесь активной средой является оптоволокно, которое предварительно легируют ионами неодима, иттербия, эрбия и другими редкими элементами. При этом за накачку отвечает система лазерных диодов. Формирование излучение происходит внутри оптоволокна, благодаря чему юстировка резонатора не требуется. Также данное оборудование характеризуется небольшим размером пятна, что обеспечивает высокое качество реза при раскрое металла.
Генерация лазерного луча на таком станке считается высокоэффективной, поэтому достаточно воздушного охлаждения. При этом конструкция оборудования упрощена, а ее размеры уменьшены. Интеграция лазерного источника в систему ЧПУ возможна благодаря тому, что по своей сути такой станок представлен в виде отдельного модуля с выводом оптоволокна.
Виды лазерных станков по размерам
По данному параметру станки с ЧПУ делятся на такие виды:
- Компактные настольные модели.
- Среднегабаритное оборудование.
- Крупноформатные станки.
Лазерные станки с ЧПУ настольного типа характеризуются невысокой мощностью и такой же производительностью. Кроме этого, у них небольшой размер рабочего стола, из-за чего использовать данные устройства можно только в домашних мастерских или для ведения микробизнеса. Например, вы решите изготавливать дома ювелирные украшения или сувениры. В таком случае компактный настольный станок с ЧПУ – это оптимальное решение. Кроме этого, он будет стоить существенно дешевле больших промышленных агрегатов.
Оборудование больших и средних размеров предназначено для эксплуатации на предприятиях промышленного типа, где есть возможность обеспечить стабильное и эффективное охлаждение. Что касается размеров, то зона обработки в настольных моделях обычно не превышает 400х600 мм, в то время, как крупноформатные станки характеризуются рабочим столом с размерами до 2х3 метра.
Преимущества лазерного оборудования с ЧПУ:
- Высокая точность резки или гравировки. Она достигается благодаря тому, что в процессе обработки заготовки луч лазера движется по строго заданной траектории, которую заранее прописали в программу станка. Благодаря этому исключается человеческий фактор.
- Высокая производительность. Если необходимо изготавливать детали серийно, то система ЧПУ в этом поможет. Повторяемость технологических циклов – это именно то, что необходимо при массовом производстве. При этом, если нужно перейти к изготовлению других деталей, то достаточно будет внести соответствующие коррективы в программу станка. То есть к преимуществам также стоит отнести и быструю переналадку оборудования.
- Возможность обрабатывать широкий спектр материалов. В зависимости от типа лазерного источника, станки с ЧПУ можно использовать для резки металлических или неметаллических заготовок.
- Возможность выполнять резку сложных контуров. С помощью лазерных технологий, которыми управляет система ЧПУ, можно резать металл или неметаллические заготовки по любому контуру, ведь точные координаты движения луча лазера заносятся в программу оборудования. Благодаря этому на лазерных станках можно вырезать и гравировать не просто узоры, а целые картины.
- Широкий выбор моделей для различных потребностей. Лазерные станки отличаются размерами, мощностью лазерного луча, а также типом обрабатываемых материалов, поэтому вариант можно подобрать для любого производства.
Сферы применения лазерных станков
Оборудование, оснащенное системой ЧПУ, активно применяется в машиностроении, мебельной промышленности, в сфере производства памятников, ювелирных украшений, элементов дизайна интерьера и так далее. В зависимости от типа лазерного источника, станки с ЧПУ применяются для резки дерева, ДСП, МДФ, кожи, акрила, картона, пластика, металла и многого другого.
