Что такое лазерная резка листового металла?

Что такое лазерная резка листового металла?

Глядя на некоторые металлические изделия, поневоле возникает вопрос: «Как можно разрезать деталь так ровно и без повреждений?». Например, сталь ценится за свою прочность, но это качество затрудняет процесс обработки. На изготовление одной детали может понадобиться несколько часов. Появление лазерной резки позволило ускорить обработку изделий и улучшить качество выполнения работ в несколько раз.

Принцип работы установки

Лазер — по сути, сфокусированный луч света с достаточной мощностью для разрезания металла. Свет, попадая в атмосферу, теряет частицы, называющиеся фотонами, из-за чего луч растрачивает свою энергию. Чтобы набрать необходимую мощность, в лазерных устройствах вместо обычного воздуха используется усиливающая среда. Через нее пропускается электричество, это позволяет высвободить огромное количество фотонов, и энергия луча возрастает. Еще одна хитрость заключается в свойстве зеркал. Если два зеркала поставлены друг напротив друга, то свет будет отражаться между ними бесконечное количество раз. За этот процесс в лазерных установках отвечает специальная камера, называемая резонатором. В ней луч отражается более 500 тыс. раз со скоростью около 300 млн м/с. Чтобы лазер был сфокусирован должным образом, в резонаторе настраиваются зеркала.

Обработка металла

Процесс раскройки металла начинается с того, что в компьютер загружаются шаблоны, по которым будет обрабатываться деталь. Во время обработки изделия в местах прикосновения лазера деталь нагревается, плавится, а после испаряется. Кислородная продувка удаляет эти испарения. Также для очистки может использоваться азот или струя воздуха. Участки изделия, которые находятся рядом с местом действия лазера, также нагреваются, но не плавятся. Края разреза после лазерной обработки гладкие, без заусенцев. Дополнительная обработка вручную не требуется.

Разновидности установок

  1. Твердотельные лазеры;
  2. Газовые лазеры CO2;
  3. Волоконные лазеры.

Установки с твердотельным лазером оснащены усиливающей средой, в которой используются различные стекла и кристаллы. Для газовых лазеров применяются элементы, находящиеся в газообразном состоянии. Такие установки отличаются демократичной ценой и легкостью в применении. Элементы оптического волокна используются для активной среды в установках с волоконным лазером. Такие устройства применяются не только для резки металла, но и для нанесения маркировки на продукцию. Небольшие размеры и высокое качество излучения — преимущества данного варианта.

В промышленном мире — самые производительные, не требовательные в обслуживании — это ВОЛОКОННЫЕ ЛАЗЕРЫ

Оборудование

Несмотря на различные элементы, которые применяются в усиливающей среде, у лазерных установок однотипная конструкция, состоящая из:

  • специального излучателя;
  • системы перемещения луча от источника к изделию;
  • устройства передвижения металла, имеющего привод, двигатель и устройство транспортировки;
  • автоматической системы управления, оснащенной датчиками для контроля перемещения лазера.

Преимущества

Лазерная резка превосходит другие способы обработки металла и позволяет:

  • выполнить чертеж в любой программе и просто перенести его в компьютер лазерного устройства;
  • избавиться от загрязнений во время раскройки детали; практически не получать отходов за счет компьютера, который сам подбирает подходящую раскладку;
  • увеличить производительность труда;
  • провести обработку материалов малыми партиями. В некоторых случаях выгоднее применить лазерную раскройку, чем изготавливать дорогие пресс-формы;
  • обработать материалы, состоящие из твердых сплавов;
  • не переживать за возможные повреждения детали;
  • за короткое время обработать тонколистовую сталь;
  • не крепить изделие на столе, так как нет контакта с устройством.

Заключение

Лазерные установки позволили заменить стандартные способы резки. Этот способ позволяет работать как с плоскими изделиями, так и с деталями, имеющими объемную форму. Применяется для получения трафаретов и оригинальных шаблонов. К недостаткам относятся стоимость оборудования и энергозатраты. Поэтому для частных мастерских использовать лазерную резку выгоднее в случаях, когда выполнить раскройку необходимо в короткие сроки.