Laser Beam Cutting (лазерная резка) – технология резки материалов, которая подразумевает использование лазеров высокой мощности. Применяется преимущественно на производственных линиях. Во время резки поверхность материала начинает плавиться, выдуваться и возгораться, выделяя струю газа.
Лазерная резка листового металла позволяет получить максимально гладкий шов с минимальными деформациями. Технология лазерной резки обеспечивает высокую производительность и качество шва.
Особенности лазерного луча
Ученым удалось сконцентрировать энергию (световая, электрическая, тепловая, химическая и др.) в узконаправленный поток излучения – лазер. Современные технологии научились менять плотность излучаемой энергии, что позволяет резать разные материалы без вреда для операторов или окружения. Для резки листового металла используется луч плотностью 108 Ватт/см².
Особенности лазерного луча:
- Монохроматичность – луч лазера обладает постоянной мощностью и длиной волн, что значительно упрощает его фокусировку на объекте. Эффект достигается несложной системой оптических линз;
- Узкая направленность также упрощает концентрацию луча на участке. Если сравнить лазерный луч и свет от прожектора, то направленность последнего будет в несколько сотен тысяч раз выше;
- Когерентность. Мощность луча можно корректировать за счет возможности контролировать резонанс когерентных колебаний энергетических волн.
Сильные и слабые стороны резки металла лазером
Достоинства лазерной резки металла:
- Эффективно обрабатывает толстые и тонкие металлические листы (0,2–20 мм). Кроме металла, технология позволяет работать с медными и латунными листами (0,2–15 мм) и алюминиевыми сплавами (0,2–20 мм);
- Бесконтактная технология обработки позволяет работать с очень хрупкими материалами;
- Высокая точность. Современная резка металла осуществляется на высокотехнологичных станках в автоматическом режиме. Погрешность обработки составляет 0,1 мм;
- Высокая производительность даже при работе с тонкими или толстыми листами;
- Минимум отходов;
- Возможность выполнять даже самые технологически сложные задания.
Недостатки лазерной резки металла:
- Технология не позволяет работать с металлом, чья толщина превышает 2 см;
- Высокая стоимость одноразового использования.
Как происходит процесс резки?
Эта особенность позволяет выполнять резку несколькими способами:
- Испарением. Эта технология используется только для обработки тонкой стали, поскольку требует больших энергетических затрат;
- Плавление – самый распространенный вид лазерной резки на промышленных объектах. Технология позволяет экономить затраты энергии. Стоит отметить, что для обработки толстых листов металла дополнительно используется газ – азот или кислород. Во время резки газ вдувается в шов, это позволяет дополнительно экономить на расходах энергии.
Виды станков для резки металла
Современные станки условно делятся на три группы:
- Газовые. Станки используют продольную или поперечную систему подачи газов. Принцип работы: газ подается через специальную трубку насосом в место разреза. Такие станки экономят расходы энергии и считаются самыми простыми в работе;
- Твердотельные – это импульсные станки, вырабатывающие в короткий период большое количество энергии. Стоит отметить, что их можно настроить и на непрерывную работу, однако, в таком режиме они теряют часть производительности. Рабочая поверхность состоит из лампы накачки и стержня (рубин или железо-иттриевый гранат);
Лазеры использующиеся в промышленности для сверления материалов твердотельные - Газодинамический станок для резки металла по конструкции похож на газовую установку. От газовых отличается тем, что требует нагревания газов до температуры 2000–3000 градусов. Раскаленные газы пропускаются через сопло со скоростью звука. Этот тип обработки используется редко из-за своей дороговизны.
Независимо от типа станка, в конструкции каждого оборудования стоят излучателя с зеркалами резонатора. Современные станки также оснащены активной средой для накачки газов и автоматической системой управления.
Оборудование для лазерной резки металла
Огромное разнообразие станков для обработки металлических изделий слегка озадачивает покупателей большим ассортиментом. Рассмотрим наиболее популярные модели:
- HS-M3015 широко применяется в текстильной, обувной, сувенирной и прочих видах промышленности. Резка металла осуществляется путем подключения станка к компьютеру. Устройство способно работать в автономном режиме. Работает от сети в 220 вольт.
Станок работает с такими видами листового металла: нержавеющая сталь (3–6 мм), оцинкованная сталь (до 3 мм) и конструкционная сталь (до 6 мм). Новейшее программное обеспечение позволяет проводить расслаивание, гравировку, резку и много других манипуляций с заготовкой. Установка отличается низкими расходами энергии и высокой производительностью.
- LTC75 – станок для лазерной резки с высокой производительностью и точностью работы. Применяется для раскроя листового материала до 6 мм в толщине.
Устройство оснащено трубкой для подачи инертного газа или воздуха, что позволяет экономить расходы на электричество. Оптическая система оснащена бесконтактным емкостным датчиком, что позволяет поддерживать фокус в автоматическом режиме. Обработанные заготовки собирает специальная деталь, состоящая из выдвижных поддонов. Станок справляется с раскроем круглых труб диаметром до 80 мм. Оператор при необходимости может менять поле для обработки деталей.
- AFX. Лазерные станки этой серии отличаются высокой производительностью и эффективностью, которые достигаются за счет усиленной механики портального механизма.
Программное обеспечение позволяет оптимизировать холостой ход, вести учет обработанных заготовок и составлять список полученных деталей. Программа позволяет работать с файлами формата .dwg, .dxf и другими форматами, которые поддерживают САПР (система автоматизированного программирования).
- LTG5 – аппарат для гравировки. Устройство предназначено для нанесения маркировки и гравировки с высокой точностью на нержавеющую сталь, алюминий, медь, пластмассу, резину и много других материалов.
Программное обеспечение позволяет использовать устройство для нанесения идентификационных изображений и штрихкодов. Гравирование может производиться в автоматическом режиме. Компьютерная программа позволяет добиться превосходного качества и высокой производительности оборудования.
