Преимущества и требования к лазерной резке металла

• Виды лазерной резки металла
• Требования к лазерной резке металла 
• Режимы лазерной резки металлов
• Особенности режима горения
• Особенности режима испарения
• Особенности режима плавления
• Лазерная резка металла: вредность технологии по сравнению с другими методами

Лазерная резка – воздействие сфокусированного луча лазера на металлические изделия с целью их раскроя. 

Виды лазерной резки металла

Технологию практикуют следующими способами:

• Тремораскалывание. Предполагает, что лазерная установка, воздействуя на определенный участок, увеличивает термическое напряжение. Предназначен для преобразования изделий с хрупкими характеристиками.
• Разделение. Актуален в случаях, когда нужно изготовить детали, характеризующиеся определенной конфигурацией. Предполагает сквозную резку изделий. Например, таким образом происходит лазерная резка труб. 
• Скрайбирование. Этим способом взаимодействуют с керамикой, полупроводниками и прочими изделиями, поскольку он способствует качественному и оперативному разделению.

Оптимальный способ лазерной резки подбирают, ориентируясь на показатель толщины, вид материала и желаемое качество конечной продукции.

Требования к лазерной резке металла 

Требуемые параметры подбирают, ориентируясь на толщину металла, его марку, мощностные показатели лазерной установки. Также ориентируются на требования к чистоте реза, и определенную роль играет газ, используемый во время выполнения резки.

Качество обработки лучом лазера снижается, если неверно определились с показателем скорости, чрезмерно повысили или снизили ее. Также на нее негативно влияет неправильное фокусное расстояние, некорректная мощность лазерного излучения.

Режимы лазерной резки металлов

Лазер способен раскраивать материалы четырьмя способами: раскалыванием, сгоранием, испарением и плавлением. 

Первого способа мы касаться не будем, поскольку он предназначен для работы со стеклом и подобными материалами, но не используется для металла.

Особенности режима горения

Предполагает активацию окислительного процесса, на который воздействует кислород и высокий температурный режим. Именно при таких условиях начинается горение металла.

Ключевым отличием этого режима лазерной резки является то, что раскрою способствует не лазерный луч, а именно запускающаяся окислительная реакция.

Учитывая, что процесс горения увеличивает количество вырабатываемой тепловой энергии, то процесс преобразования металла приобретает характеристики экономичности, выполняется гораздо быстрее.

Варианты режима горения:

• Лазерная резка в кислороде. Для плавления металлических изделий применяют луч лазера, но в участок реза подают чистый кислород. Стартует процесс горения, окисления, в результате чего высвобождается значительное количество тепла. Чем больше тепла образуется, тем более легко плавятся соседние участки металлической заготовки, а процесс приобретает большую экономичность.
• С лазерной поддержкой. В данном случае предполагается, что луч лазера только нагревает металлические изделия, но не плавит их, а необходим для того, чтобы стартовало горение. Практикуя эту технологию, понадобится использовать больший объем кислорода, причем с интенсивной подачей. Стоит учитывать, что рез в этом случае не будет отличаться идеальной точностью, но технологию предпочитают в тех случаях, когда обрабатывают толстые металлические заготовки.

Особенности режима испарения

Технология предполагает использование луча лазера для испарения определенного участка металла. Для этого лазерный луч подают импульсами, в результате чего установка работает максимально точно и бережно, не касаясь материала подложки. Испаренный же металл из зоны реза удаляют, направляя в эту область воздушные потоки.

Такой режим лазерной резки практикуют гораздо реже, поскольку он необходим только при выполнении определенных задач, например, в электронике. 

Особенности режима плавления

Считается классическим технологическим режимом, который практикуют чаще всего. Подходит для широкого спектра задач, выполняемых на этапе преобразования металлических заготовок.

Принцип плавления заключается в следующем:

• Луч лазера направляют в необходимый участок металлической заготовки, в результате чего он раскаляется, достигая температурного режима, при котором стартует плавление.
• Для этого предварительно нужно составить соответствующую программу резки, учитывая подходящую температуру для каждого сплава и металла. При настройках учитывают скорость движения и мощность лазерного луча. К этой задаче нужно подходить максимально внимательно, чтобы чрезмерно не пережечь кромки.
• Из сопла подается струя газа, который находится в сжатом виде. Она работает параллельно лазерному лучу, бьет по металлической поверхности. Металлы, переходящие в расплавленное состояние, выдуваются вниз.
• Над металлическим изделием расположены направляющие, предназначенные для перемещения режущей головки, где находится система подачи газа и выход лазерной установки. Передвигается и точка концентрации давления газовой струи и лазерной энергии. В результате на металле вырисовывается необходимый контур. Движение упомянутых составляющих осуществляется с помощью предварительно настроенной программы, в которой задан температурный режим плавления, а также толщина металлической заготовки.

В этом режиме лазерную резку практикуют потому, что она отличается экономичностью, аккуратностью, предельной точностью и скоростью обработки.

Преимущества лазерной резки металла

• Листовой металл расходуется в экономичном режиме: отходы лазерной резки металла минимальны.
• Подходит для преобразования различных материалов: латуни, меди, нержавейки, алюминия, углеродистой стали и прочих вариантов металлических изделий.
• Процесс отличается максимальными показателями производительности: можно выйти на скорость 25 м/мин. 
• Работает с заготовками разной толщины: от минимальной, которая составляет 0,2 мм до максимальных значений, достигающих 50 мм. 
• Поскольку не предполагает непосредственный механический контакт, то идеально подходит для работы с материалами, которые отличаются хрупкостью, тонкостью или же с легкостью деформируются.
• С одинаковым успехом подходит не только для плоской, но и трехмерной резки.
• Работы с повышенным уровнем качества, поскольку температура нагрева настраивается максимально точно.
• Отсутствие необходимости в последующей обработке кромок, поскольку достигается высокое качество реза.
• Доступность и удобство: например, потому что расходники для лазерной резки металла подбираются максимально просто и комфортно.
• Работы выполняются на максимальной скорости.
• Универсальность технологий: успешное решение задач любой сложности.
• Подходит для преобразования заготовок различной конфигурации.
• Удается создавать контуры любой сложности, что достигается высокой автоматизацией процесса.

Лазерная резка металла: вредность технологии по сравнению с другими методами

Именно лазерная обработка металла относится к категории наиболее безопасных методов, потому что:

• Оператор не сталкивается с риском механических повреждений.
• Исключено поражение электрическим током, поскольку на заготовку не подается электричество.
• Быстрое удаление вредных веществ способом всасывания в промышленную вытяжку или выдуванием. 
• Отсутствие значительной шумности работы, что характерно для большинства промышленных станков.
• Исключено травмирование раскаленным металлом, поскольку расплав выдувается газовой струей.
• Хотя свет определенных видов лазера вреден для зрения, например, твердотельного, но его эксплуатация обычно происходит без участия работников.

Качественная лазерная резка металла в Минске может быть заказана в специализированной компании ООО «ДРД».