Применение лазерной резки металла
Лазерная резка – процесс, который заключается в разрушении материала по определенному контуру. Для получения деталей используется специальная установка, которая фокусирует энергию луча на небольшой площади. Параметры резки устанавливаются в зависимости от характеристики материала. В процессе работы происходит нагрев металла. Применение лазерной резки металла позволяет получать детали, вырезанные в соответствии с программой, которую вводит оператор.
Как происходит обработка материала на лазерном оборудовании
Специалисты различают 2 метода лазерной резки:
- испарение материала заготовки;
- плавление металла.
Высокие энергозатраты ограничивают сферу применения такого способа обработки. Чаще всего его используют для получения деталей из тонколистового материала. Мощность луча повышается за счет достижения резонанса. Благодаря существующей технологии специалисты добиваются снижения энергозатрат. Применение лазерной резки металла актуально в случаях, когда изделие имеет сложную форму.
Установка позволяет резать листы большой толщины без потери скорости. Оператор может корректировать параметры работы станка в соответствии с условиями обработки. Кислород, поступающий в зону резки, снижает отражающую способность материала. Он вступает в реакцию с металлом и начинается процесс окисления. Таким способом можно добиться уменьшения отражающей способности материала, которая затрудняет процесс резки. Инертный газ способствует повышению тепловой мощности в области обработки. Продукты горения активно выдуваются за счет постоянного притока кислорода. Это обеспечивает свободный доступ к рабочей зоне.
Преимущества метода
Хрупкие материалы легко деформируются при механической обработке на станке. С помощью лазерной резки можно получать детали по заданному контуру, не опасаясь повреждений.
Технические возможности оборудования позволяют обрабатывать стальные листы с толщиной от 0,2 до 20 мм. При необходимости можно разрезать медные, алюминиевые или латунные заготовки.
Для изготовления серии деталей нужно всего лишь составить программу.
Применение лазерной резки металла позволяет производителям добиваться высокой точности готового изделия. Погрешность установки составляет всего лишь 0,1 мм. К лазерной резке прибегают, если необходимо снизить себестоимость продукции. Благодаря применению метода можно добиться снижения объема отходов. Причем после лазерной резки производителю удается получить готовое изделие, не требующее дополнительной механической обработки.
Владелец установки может обойтись без использования дорогостоящей оснастки, так как ему не придется заказывать штамп или пресс-форму. Достаточно ввести в память станка программу и получить деталь с нужной конфигурацией.
Недостатки
Чтобы нагреть металл до температуры плавления нужно потратить большое количество энергии. Величина мощности зависит от толщины и прочности материала. Затраты на электроэнергию включаются в себестоимость готового изделия. Максимальная толщина стального листа, который может резать установка, не может быть больше 20 мм.
Виды оборудования
Производители выпускают 3 типа установок, предназначенных для лазерной резки:
- Газовое оборудование работает по принципу возбуждения атомов инертного газа под воздействием электрического тока.
- Обработка заготовки на установках твердотельного типа происходит за счет передачи излучения от лампы накачки. Их преобразование осуществляется в рабочем теле, которое изготавливают из рубина.
- Самым дорогостоящим видом оборудования считаются газодинамические установки. Чтобы разрезать толстый лист металла необходимо нагреть газ до температуры 2-3 тыс. градусов. Высокая цена установки отпугивает многих покупателей.
Чтобы получить сложный профиль изделия необходимо использовать специальные программы, которые устанавливают на компьютер. Их составляет инженер в соответствии с чертежом детали и отправляет на станок. Установка автоматически рассчитывает оптимальное расстояние до заготовки. При этом программный комплекс настраивает фокус, который будет использоваться в процессе обработки детали. Для подачи инертного газа станок оснащают газобаллонной установкой.
Готовая деталь имеет заложенную в программе форму среза. Правильный расчет раскроя предназначен для сокращения количества отходов. В отличие от механической обработки лазерная установка может обрабатывать хрупкие материалы.