Обработка металла на лазерном станке

Обработка металла на лазерном станке позволяет изготовить плоские и объемные детали с точным соблюдением заданных параметров. Данная технология востребована в производстве автомобильных запчастей, стеллажей, медицинского оборудования, дверей, замков, сейфов, металлических ящиков и др. Существует несколько основных видов операций, выполняемых с помощью лазера.

Резка

Лазерное излучение применяется для быстрого разрезания металлических листов и заготовок. Использование компьютерного оборудования позволяет выполнить данную операцию с точностью до 20мкм на 250мм длины реза. Ширина зоны термического влияния составляет не более 1 мм от линии разреза. При обработке металла на лазерном станке исключены деформации, шероховатости и наплавления в рабочей зоне.

Во время резки применяют силу направленного лазерного луча, обладающего фиксированной длинной и частотой световых волн, что позволяет максимально сфокусировать его и усилить мощность излучения. Резка проводится путем испарения или плавления материала. Для осуществления обработки металла методом испарения требуется большое количество энергии, поэтому эта технология применяется только для резки очень тонких листов стали.

Плавление является более практичным и универсальным способом, который используется для разрезания металлических листов и заготовок толщиной до 20 мм. Оно применяется для обработки деталей из алюминия, нержавейки, углеродистой стали, меди, латуни, титана, легированных сплавов.

В металлорежущих аппаратах используются разные виды лазера:

• твердотельный;
• газовый с поперечной прокачкой;
• газовый щелевой;
• газодинамический;
• газовый с продольной прокачкой.

Гладкость обработанной поверхности и параметры реза на лазерном станке зависят от:

• силы излучения;
• скорости обработки;
• силы давления вспомогательного газа;
• размеров сфокусированного пятна.

Гравировка, нанесение маркировки

На лазерном станке можно выполнять на металле выпуклые или углубленные рельефные рисунки. Эта технология применяется для изготовления:

• сувениров;
• ювелирных украшений;
• прессформ;
• клише, штампов;
• гравюр.

С помощью лазерной гравировки можно нанести надпись любого размера на изделие из черного или цветного металла. Так маркируются подшипники, медтехника, автозапчасти, электроника.

В гравировальных станках применяются лазеры:

• газовые;
• волоконные;
• твердотельные на основе минералов.

Сварка

Лазерная сварка производится с помощью оптического квантового генератора. В зависимости от типа станка применяются твердотельные или газовые лазеры. Высокая скорость сварки обеспечивается благодаря большой энергетической мощности лазерного луча. Он постепенно углубляется в изделие, проплавляя металл. При этом становится возможным сделать очень узкий, но достаточно глубокий сварной шов. Это уменьшает количество деформаций в материале и исключает возникновение напряжений.

Выполнять лазерную сварку можно с высокой точностью на деталях любого размера. Важным преимуществом данной технологии является возможность проведения работ на значительном удалении от обрабатываемых изделий.

Наплавка, напыление

Лазерная наплавка применяется для придания поверхности готовой детали дополнительных свойств в том случае, если основной материал ими не обладает. Для этого поверхность металлического изделия слегка расплавляется под воздействием лазерного луча. А затем на нее наносится или напыляется тонким слоем сплав металла, обладающий необходимыми параметрами.

Термоупрочнение

Избежать возникновения деформаций и придать неоднородной объемной детали необходимый уровень прочности, призвана технология лазерной закалки материала. Этот процесс применим только к изделиям из стали и чугуна, в которых содержится более 0,2% углерода, поскольку их поверхность хорошо поддается упрочнению с помощью высоких температур. Воздействие производится только на верхние слои материала.

Очистка поверхности

Обработка металла на лазерном станке может заключаться в снятии с изделия верхнего загрязненного или шероховатого слоя. В результате получается идеально гладкая и однородная поверхность. При этом нижние слои изделия не повреждаются и не деформируются. Глубина, на которую необходимо произвести зачистку материала, задается с помощью компьютерной программы.