Лазерная резка металла

Процесс лазерной резки представляет собой нагрев и разрушение материала под воздействием сфокусированного лазерного луча. Специальная установка генерирует лазерный луч, который отличается высокой плотностью и концентрируется на поверхности небольшой площади, постепенно расплавляя, испаряя материал.

Виды лазерной резки металла и их особенности

Во время резки металла лазером происходит быстрое нагревание, а затем и расплавление материала на обрабатываемой площади. Для быстрого распространения и плавления вглубь изделия нужно обращать внимание в первую очередь на теплопроводность металла.

Лазерный раскрой металла производится двумя основными способами: плавлением и испарением. Для достижения эффекта полного испарения необходима большая мощность станков и высокие энергетические затраты, которые могут быть экономически не выгодны. Выдвигаются строгие требования к толщине изделий, что ограничивает использование данного метода для толстых металлов.

Плавление распространено больше, чем испарение, и осуществляется с применением установок, которые вдувают в зону реза различные газы (азот, кислород и прочее). Таким образом существенно снижаются энергозатраты, повышается скорость работы, достаточно небольшой мощности оборудования для раскроя большой толщины металла.

Преимущества и недостатки метода лазерного раскроя

Перечислив все основные особенности и разновидности процесса, далее рассмотрим главные недостатки и достоинства лазерной резки металлов. К преимуществам работы относятся:

• Широкий диапазон толщин для лазерной резки (сталь – до 20 мм, медь и латунь – до 15 мм, алюминиевые сплавы – до 20 мм, нержавеющая сталь – до 50 мм).
• Отсутствие контакта лазерного луча с обрабатываемой поверхностью, что препятствует деформации и повреждению хрупких деталей.
• Минимальная погрешность (до 0,1 мм), благодаря компьютерному, программируемому управлению.
• Высокая скорость обработки изделий.
• Может выступать альтернативой литью и штамповке при небольших партиях продукции.
• Выгодная себестоимость при высокой производительности и скорости процесса.

Метод лазерной резки достаточно универсален и позволяет успешно решать производственные задачи любой сложности. На ряду с достоинствами, не следует забывать о некоторых недостатках:

• Более высокая, чем при применении штамповки, стоимость производства.
• Некоторые ограничения по толщине деталей, которые подвергаются резке лазером.

Оборудование для качественной обработки лазером

В качестве оборудования для осуществления процесса лазерной резки используют: твердотельные, газовые и газодинамические установки. Каждый из видов оборудования для лазерной резки состоит из системы передачи излучения и газа, излучателя, системы управления и узла перемещения луча, изделия.

Оптоволоконный лазер даёт возможность концентрировать на обрабатываемой поверхности энергию до 108 Ватт на см² Лазерный луч обладает следующими свойствами:

• Имеет постоянную длину и частоту волны, благодаря чему легко фокусируется обычными оптическими линзами на любой поверхности.
• Высокая направленность и небольшой угол расходимости, поэтому получается достичь высокой фокусировки луча.
• Когерентность волновых процессов благоприятно сказывается на суммарном увеличении мощности излучения.