Как работает лазерная резка?

Лазерная резка – удобный и перспективный метод изменения формы листового металла. Разрезной агрегат работает быстро, получающиеся заготовки не требуют дополнительной обработки для дальнейшего использования. Лазерная резка металла работает с широкой вариативностью настроек, благодаря чему возможно производство деталей со сложными формами.

Методы лазерной резки

Для высокоточной резки металла применяется агрегат, испускающий лазерный луч. Лучевая энергия фокусируется на определенных участках листового металла, мгновенно разрушая его структуру. По линии движения луча материал расплавляется.

Лазерная резка – бесконтактный способ воздействия на металл. Луч прожигает листовой материал насквозь, причем срез получается безупречно ровным, без зазубрин и прочих дефектов формы.

Лазерный агрегат работает автоматически по заданным параметрам. Существуют два метода резки металла:

• Испарение. Этот метод энергозатратный, требует больших мощностей, поэтому не всегда экономически выгоден. Его применение ограничивается резкой тонких металлических пластин.
• Плавление – более распространенный метод. Используются газы, посредством специального аппарата вдуваемые в точку воздействия. Метод менее энергозатратный, не требует больших мощностей, подходит для обработки толстых металлических пластин.

Плюсы и минусы лазерной резки

Популярность обработки металла лазером обусловлена рядом преимуществ. Это:

• Возможность работы с хрупкими, легко деформирующимися материалами.
• Доступность резки пластин разной толщины.
• Высокая скорость работы.
• Отклонение от линии резки не больше 0,1 мм.
• Экономное расходование металла, низкий процент отходов.
• Возможность изготовления любых форм.
• Аккуратность среза.

Недостатки лазерной резки – высокое потребление энергии и дорогостоящая установка агрегата.

Виды лазерной резки

Обработку разных видов металла производят с неодинаковой мощностью луча, давлением и используемым газом. Выделяют следующие виды резки:

• Лазерно-кислородная – наиболее распространенная. Рабочий элемент – кислород. Образовавшиеся при его контакте с металлом окислы моментально улетучиваются под воздействием кислородного потока. Рабочая скорость и диаметр луча определяют ширину линии среза. Она более узкая при ускорении и уменьшении толщины пластины. Минимальная ширина – около 0,1 мм. При толщине 25 мм она достигает 0,3 мм. Предельный размер стали, разрезаемой лучом 6 кВт, – 30 мм. Скорость в минуту при этом достигает минимума – 0,5 м.
• Кислородная со вспоможением лазером. Оптимальна для обработки толстых стальных пластин. Луч воздействует на металл, пока температура не достигнет 1000°C, затем под давлением 6-10 атмосфер выбрасывается режущая струя кислорода. Скорость резки существенно ниже, чем при первом методе, но возможна обработка пластин толщиной 10 см.
• Резка в инертном газе. Оптимальна, когда нельзя допустить окисления среза. Метод применяется для титановых заготовок, цветных сплавов, нержавеющей стали. Инертным газом выступает аргон или азот, он выходит под давлением от 10 атмосфер. Скорость резки невысокая.
• Термическое раскалывание. Метод оптимален для резки хрупких материалов. Нагрев лучом равномерный, затем идет охлаждение потоком инертного газа. Результатом становится растрескивание по строго направленной линии.
• Испарительная резка. Метод обеспечивает минимальное термическое воздействие. Мощность луча высокая, лазерный агрегат работает сверхкороткими импульсами. Длина потока менее 0,001 мм.

Для чего применяется лазерная резка

В промышленности станки для резки лазером применяют для производства:

• Сборочных деталей автомобилей, воздушного и водного транспорта.
• Промышленной, торговой, электронной техники.
• Элементов мебели, фурнитуры.
• Кованых ворот и калиток, декоративных частей оград и заборов.
• Элементов дымоходов, отопительной системы.
• Сувениров из металла.
• Посуды.
• Ювелирной продукции.
• Вывесок, трафаретов.

Чаще всего лазерным методом режут следующие материалы:

• Стальные листы толщиной 0,2-30 мм.
• Нержавеющую сталь до 40 мм.
• Латунные заготовки до 12 мм.
• Алюминиевые сплавы до 25 мм.
• Медные детали до 15 мм.

Легче обрабатывать металл, имеющий низкую теплопроводность. Тогда энергия лазерного луча сосредотачивается в малом объеме материала. А при резке заготовок, имеющих высокую теплопроводность, возможно образование грата – излишков металла на кромках.

Помимо металлических заготовок, лазером обрабатывают стекло, резину, пластик, древесину.