Особенности и преимущества лазерной резки металла
Лазерная резка находит применение в обрабатывающем производстве. Она отличается универсальностью, высоким уровнем эффективности и помогает предприятиям создавать сложные и высокоточные разрезы в заготовках из любых материалов. В нашей статье мы детально расскажем, как работает станок лазерной резки, поговорим о его распространенных типах и рассмотрим преимущества этой операции для производителей.
Принцип действия и основные этапы работ
Лазерная резка предполагает использование направленного излучения, которое повышает температуру материала до точки плавления и позволяет раскраивать детали в нужный размер. Поскольку температура нагрева существенно увеличивается буквально за считанные секунды, операция позволяет получать высокое качество раскроя с минимальными отклонениями от заданных параметров.
Кроить при помощи станка можно различные материалы – металлы, древесину, пластик и др. Благодаря отсутствию прямого контакта луча и заготовки полностью исключается деформация хрупких и тонких деталей, что делает этот способ раскроя востребованным на многих промышленных предприятиях.
Рассматривая, как работает лазерная резка, приведем процесс раскроя заготовок поэтапно:
- Программирование оборудования. При помощи программного обеспечения CAD разрабатывается проект кроя, который в дальнейшем преобразуется в G-код, позволяющий аппарату определить траекторию реза.
- Подготовка деталей. Заготовки, которые подлежат раскрою, размещаются на рабочем столе и при необходимости надежно фиксируются.
- Фокусировка на материале. Луч, который генерирует излучатель, фокусируется на определенной точке, нагревает металл и приводит к его испарению, горению или плавлению.
- Раскрой заготовки. Продолжая работать в заданном режиме, лазер перемещается по нужной траектории и постепенно разрезает деталь. Для ускорения процесса применяются вспомогательные газы.
- Дополнительная обработка. Если этого требует проект, в завершение заготовку очищают или наносят покрытие.
Преимущества технологии особенно заметны в тех сферах, где нужна точная и детальная нарезка изделий. С помощью оборудования можно достигать жестких допусков и легко изготавливать даже самые причудливые и оригинальные конструкции.
Виды лазеров для раскроя
Все станки, предназначенные для резки металлов при помощи лазера, различаются между собой по принципу действия, длине волны и другим критериям. К основным технологиям кроя относятся:
- CO2 – используется для раскроя металлов с невысокими параметрами отражения или неметаллических заготовок. В работе применяется смесь из азота, гелия, углекислого газа, которая способствует генерации волн до 10,6 мкм.
- Nd:YAG – подходит для выполнения работ повышенной точности (гравировка, маркировка). Создание излучения в этом оборудовании происходит на длине волны в 1 064 нм. Благодаря этому станок может работать как с металлами, так и с отдельными видами неметаллических деталей.
- Волоконный лазер – функционирует за счет оптических волокон, которые легируются иттербием или эрбием. При длине волны от 1,55 до 1,64 мкм аппарат отлично справляется с металлами, обладающими повышенной отражающей способностью (к примеру, с медными или алюминиевыми заготовками).
Преимущества технологии
В последние годы лазерная резка металла приобретает все большую популярность среди предприятий. Технология обладает множеством преимуществ, которые делают ее востребованной методикой во многих производственных операциях. Главными плюсами этого процесса являются:
- Высокий уровень точности. Тонкий луч способен создавать сложные контуры и выполнять рез с точностью до 0,05 мм.
- Повышенная скорость обработки. Лазерная резка не занимает много времени, что позволяет повысить производительность и сокращает сроки изготовления товара. Скорость работы некоторых станков может составлять до 100 м/мин.
- Отсутствие износа инструмента. Серьезное преимущество состоит в том, что излучатель не контактирует с поверхностью заготовки, а это значит, что он не изнашивается и может работать без перебоев продолжительное время.
- Безукоризненное качество кромки. Края деталей после резки получаются чистыми, без окалины или заусенцев, поэтому предприятие может исключить выполнение вспомогательной механической обработки.
- Экономия материалов. Автоматизированное размещение лекала на металлических листах сводит к минимуму производственные отходы.
- Универсальность в применении. Станки могут работать с любыми материалами разной толщины.
- Повторяемость процесса. В работе оборудования применяется программное обеспечение CAD/CAM, которое повышает актуальность метода в массовом производстве.
- Безопасность в эксплуатации. Установки разработаны с учетом современных требований, поэтому обеспечивают полную защиту оператора при нарезке.
Технология привлекает пользователей повышенной точностью реза, возможностью экономить электроэнергию, приспособляемостью к разным материалам. Преимущества лазерной резки уже успели оценить многие предприятия. Все процессы при использовании станков автоматизированы при помощи ЧПУ, что позволяет обрабатывающим компаниям эффективно работать с большими партиями заготовок.