Содержание
Лазерная резка — это технологическая операция по резке и раскрою металла с использованием сфокусированного лазерного луча, получаемого при помощи специального оборудования. На сегодняшний день – это самая эффективная и востребованная технология, позволяющая осуществлять изготовление из металла высокого качества, точности.
Материалы, которые можно разделить с помощью лазера, очень разнообразны. К ним относятся все виды сталей, алюминий и сплавы из него, различные цветные металлы. Среди них:
- стали с толщиной 0,2 — 30 мм;
- алюминий, алюминиевые сплавы с толщиной 0,2 — 30 мм;
- стали нержавеющие с толщиной 0,2 — 50 мм;
- латунь, медь с толщиной 0,2 — 15 мм.
Лучше всего режутся материалы с низкой теплопроводностью, т.к. в этом случае энергия сфокусирована в меньшем объеме. А при резке металлов, которые имеют высокий показатель теплопроводности, возможно образование грата (остатков расплавленного материала на поверхности реза).
Этапы процесса лазерной резки металла
В схему технологического процесса входит несколько основных этапов:
- Сначала луч лазера сосредотачивается в заданной точке обрабатываемого металла.
- Затем металл нагревается до необходимой температуры, начинается его плавление, с образованием на границе плавления углубления.
- Следующий этап – кипение, испарение металла под действием энергии лазерного излучения.
Как правило, для управления лучом лазера используют специальный компьютерный продукт, что позволяет сделать процесс полностью автоматическим.
На практике лазерную резку металла выполняют 2-мя методами:
- плавлением металла по линии реза;
- испарением металла по линии реза.
Детали, которые можно получить методом испарения, имеет ограничения по толщине. Эта технология используется в основном для тонких деталей. Кроме того, резка металла путем испарения требует применения мощного оборудования и, следовательно, больших затрат энергии. Поэтому, данный метод не всегда экономически оправдан.
Технологическая схема разрезания металлов методом плавления лазером более востребована. В настоящее время этот процесс выполняется в комплексе с использованием различных газов (азота, аргона, кислорода, воздуха, других), вдуваемых в зону реза. Такая газово-лазерная технология позволяет:
- использование оборудование меньшей мощности;
- резать как тонкие, так и толстые материалы;
- уменьшать энергопотребление;
- увеличивать скорость процесса, количество готовой продукции.
Преимущества и недостатки резки лазерной
Лазерная резка имеет ряд достоинств по отношению к другим видам раскроя металлических изделий. А именно:
- технологический процесс не предусматривает соприкосновение инструмента и детали, поэтому можно работать с хрупкими материалами;
- широкий диапазон толщин, марок материалов для обработки. В частности, стали нержавеющие толщиной до 50 мм либо твердосплавные материалы;
- высокая точность, скорость технологического процесса. Управление лазерной резкой с помощью компьютера позволяет снизить погрешность и получить деталь с любым заданным контуром;
- лазерная резка выступает как альтернативный техпроцесс, заменяющий ковку, штамповку, при небольших партиях (экономия за счет изготовления специальной штамповой или ковочной оснастки);
- малый процент отходов. Не надо дополнительно использовать механическую обработку (срез ровный, заусенец отсутствует);
- снижение себестоимости продукции увеличения скорости, производительности.
Хотелось бы обратить внимание на дополнительную «опцию», свойственную лазерному раскрою. Это возможность гравировать на металле «метки», определяющие места стыков швов, точки сверления отверстий и прочее.
Невзирая на универсальность, высокую технологичность метода обработки металлов лазерной резкой, и ему свойственны недостатки. Вот некоторые из них:
- ограничение толщин обрабатываемых изделий;
- возможность образования грата, который нужно дополнительно удалять. Грат — это застывшие на нижней кромке реза остатки расплавленного металла либо его оксидов;
- необходимость в высококвалифицированных кадрах;
- высокая мощность, энергопотребление отдельных видов оборудования.
