Ваше сообщение отправлено. Мы Вам перезвоним!
Вторая индустриализация России

Перезвоните мне!

Закрыть

Лазерная резка

  • Array

Лазерная резка металлов и иных материалов.

 



 

Лазерная резка представляет собой процесс резки материалов (чаще всего металлов и сплавов) с использованием сфокусированного лазерного луча высокой мощности, управление которым проводиться при помощи компьютера.

 

Лазерная резка

Лазерная резка металлов и иных материалов: углеродистой стали, нержавеющей стали, алюминия и сплавов на его основе

Преимущества лазерной резки

Обрабатываемые материалы

 


Лазерная резка:

Лазерная резка представляет собой процесс резки материалов (чаще всего металлов и сплавов) с использованием сфокусированного лазерного луча высокой мощности, управление которым проводиться при помощи компьютера. Так как луч обладает высокой концентрацией энергии, он способен разрезать практически любые виды материалов. При выполнении процессов возникают различные химические и физические процессы, зависящие от теплофизических свойств используемого для работы материала. Это позволяет получить абсолютно ровные края, не требующие дополнительной дальнейшей обработки, а также разнообразные, в том числе, узкие и тонкие резы.

При резке лазером почти не производится механическое воздействие на используемый материал, а это практически сводит к нулю вероятность появления деформаций и брака как в течение самого производственного процесса, так и после окончательного снижения температуры изделия. Все это позволяет применять методику для тонких, хрупких материалов, легко поддающихся деформации и «не переносящих» другие подобные виды воздействия.

Сегодня лазерная резка – один из современных и высокоэффективных способов раскройки, резки и обработки самых разнообразных материалов. С его помощью возможно получить изделия самого высокого качества, причем за рекордно короткие сроки, что позволяет применять его в самых разных отраслях промышленности и производства. Как показывает практика, лазерная резка – лидер среди других подобных методов обработки, ей уступают гидроабразивная, фрезерная и даже плазменная, поэтому найти ей достойную замену сегодня невозможно.

Для осуществления процесса лазерной резки сегодня используют три вида лазера, которые могут работать как непрерывно, так и в импульсно-периодическом режиме:

– твердотельные;

волоконные;

– газовые (на СО2).

Наиболее предпочтительным является последний тип оборудования (установки на газовых (СО2) лазерах), т.к. его эксплуатационные издержки на половину ниже, чем при использовании прочих.

Стоит учесть, что полностью заменить лазерной резкой другие методы обработки и раскройки материалов пока невозможно, т.к. стоимость подобного оборудования довольно высока. Однако практически все области промышленности стараются использовать данную технологию, особенно в ситуациях, когда использование иных способов производства грозит слишком трудоемкими работами, значительными затратам или не позволяет получить столь высококачественные изделия.

Отдельным и важным параметром промышленной лазерной установки, используемой для лазерной резки материалов, считается объем потребления электроэнергии. От него напрямую зависит эффективность использования лазера. Другими важными параметрами лазерной резки являются мощность самого лазерного луча и прочие его технические характеристики, которые влияют на качество изготавливаемых изделий, а также:

– тип обрабатываемых материалов, на которые воздействует лазер. Меньше затрачивается энергии при обработке материалов с низкой теплопроводностью, т.к. она в этом случае концентрируется в меньшем объеме исходника, в противоположном случае не исключено появление грата – избыточного металла, выдавленного при термической обработке;

– толщина листа. Для каждого материала существуют свои параметры давления вспомогательного (режущего) газа, который используется вместе с лазерным лучом, и максимальная толщина листа;

– скорость и продолжительность воздействия. Чем дольше работает установка, чем больше изделий она изготавливает, тем выше ее производственная амортизация;

– среда, где проводится обработка – влажность, пыль, температура и прочие условия.

 


Лазерная резка металлов и иных материалов:

Для каждого вида материалов процесс резки лазером имеет свои небольшие нюансы и отличия. Все методики лазерной резки подразумевают использование газа, в качестве которого выступает азот, кислород либо воздух, что позволяет ей снизить удельное потребление энергии.

 

Лазерная резка металлов:

Чаще всего лазер используют для обработки тех или иных металлов либо для резки необходимых изделий из них. Как и в других термических методиках резки (плазменной или газопламенной), здесь требуется воздействие дополнительной энергии, но в данном случае этой энергией выступает сам сфокусированный лазерный луч. Фокусировка осуществляется при помощи линзы, зафиксированной в режущей головке, что и обеспечивает плавление металла. В зависимости от толщины материала, луч может привести к испарению (если металл имеет толщину менее двух миллиметров) или плавлению (более толстые изделия). Чтобы убрать из реза металл, подвергшийся термической обработке, подается газ под давлением, который называется режущим или вспомогательным. В большинстве случаев этим газом выступает либо азот, либо кислород.

 

Лазерная резка углеродистой стали:

Углеродистую сталь подвергают лазерному воздействию с применением исключительно кислорода. Давление, с которым будет подаваться газ, обратно пропорционально толщине обрабатываемой детали: чем она толще, чем ниже оказываемое воздействие. Обусловлена такая зависимость свойствами самого материала: на тонких, до 3-х миллиметров, листах углеродистой стали, удаление из рези расправленного материала происходит механически, оно «выдавливается». Поэтому максимальное оказываемое давление в этом случае не должно превышать 5 бар (4,93 атм.).

При обработке листов, чья толщина превышает 6 миллиметров, воздействие лазера приводит к горению материала в кислородной среде (окислению), т.е. возникает своеобразный эффект газопламенной резки. Чтобы процесс прошел правильно, подачу газа уменьшают в среднем до половины бара (0,49 атм.). Тот факт, что давление для толстых листов углеродистой стали должно быть максимально низким, вводит ограничение на их обработку – резка лазером возможна изделий, чья толщина не превышает трех сантиметров.

 

Лазерная резка нержавеющей стали:

Основным вспомогательным газом для лазерной резки нержавеющей стали выступает азот, но в некоторых случаях он может быть заменен на обычный воздух.  Резка под воздействием этих газов позволяет получить ровные, аккуратные резы без присутствия цветов побежалости или окалины. Выбор между воздухом и азотом зависит от требований к качеству реза: если необходимо идеальное состояние, лучше выбирать газ, в ином случае подойдет воздух, особенно если сталь тонкая (до двух миллиметров).

Давление газа имеет прямо пропорциональную зависимость от толщины листа: чем он тоньше, тем ниже степень воздействия. Максимальное давление, оказываемое на нержавейку, не должно превышать 15 бар (14,8 атм.). Этот нюанс напрямую влияет на стоимость лазерной резки изделий значительной толщины, т.к. требует больших затрат азота. Максимальная толщина листов нержавеющей стали, которое способно обработать современное оборудование, составляет 30 миллиметров.

 

Лазерная резка алюминия и сплавов на его основе:

Алюминий и сплавы на его основе считаются самыми труднообрабатываемыми для лазерных технологий. Сама методика воздействия на материал и ее параметры полностью аналогичны резке нержавеющей стали. Исключение – максимальная толщина листа, она составляет 20 миллиметров.

 

Преимущества лазерной резки:

Лазерные технологии не случайно считаются безусловным лидером среди прочих методик резки и обработки. Это подтверждают их неоспоримые преимущества:

высочайшая точность обработки. Получить практически идеальное изделие возможно даже на установках со сниженной точностью позиционирования режущей головки, а на современном и новейшем оборудовании погрешность практически отсутствует, что позволяет получить высочайшую точность расположения любых, даже самых мелких элементов, на детали;

– высокая скорость процесса обработки. За счет быстрого перемещения по листу обрабатываемого материала разница между лазерной резкой и обработкой механическим способом может достигать 1000 раз;

отсутствие механического воздействия. Оно сводится практически к нулю, а это дает возможность резать и обрабатывать изделия их хрупких, легко поддающихся разрушению и деформации материалов;

– низкое термическое воздействие. Все прочие термические методы обработки отличаются значительной зоной термического воздействия, а при лазерной резке этот параметр минимален. Это позволяет работать с изделиями, склонными к короблению, имеющими декоративное покрытие, покраску и прочее. Важный нюанс – теплопроводность материалов, которая может незначительно влиять на качество результата;

возможность получения сложных изделий. Этот параметр стал возможен благодаря ничтожно малому диаметру лазерного луча – от 0,15 до 0,25 миллиметров. Такая точность и тонкость дает возможность вырезать отверстия самых маленьких размеров, получать любые типы сечений, сложные криволинейные участки и прочее;

– автоматизация. Так как управление лазерным лучом производится при помощи компьютера, имеется возможность задать параметры нужной детали в любой графической программе и получить изделие любой сложности. Также автоматизация позволяет проводить контроль работы и своевременную диагностику состояния оборудования без дополнительных трудозатрат со стороны человека;

возможность дистанционной обработки, например, при управлении лазером удаленно, в смежном помещении,

– селективное воздействие, т.е. воздействие только на определенную сторону изделия;

высокая производительность лазерной резки. Ей уступает не только механическое воздействие, но и все прочие известные способы резки и раскройки материалов;

– высокое качество поверхностей реза – идеально гладкие срезы, высокая чистота обработки, отсутствие швов и прочее;

легкость управления процессом резки независимо от сложности изготовляемой детали, т.к. практически всю работу выполняет компьютер;

– возможность получения как плоских, так и объемных изделий.

 

Обрабатываемые материалы:

Лазерная резка позволяет обрабатывать и получать высококачественные изделия из следующих материалов (в скобках указана максимальная толщина листа):

– углеродистая сталь (30 мм);

– нержавеющая сталь (30 мм);

– броневая сталь (25 мм);

алюминий (20 мм);

– медь (5 мм);

– латунь (5 мм);

– титан (5 мм);

– оцинкованная сталь (4 мм),

– пластик,

– дерево, фанера,

бумага, картон

ткань, кожа.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 







карта сайта

 

comments powered by HyperComments