Принцип работы лазерная резка металла – Станок лазерной резки: виды, преимущества, устройство, эксплуатация

Содержание

разновидности, оборудование для процесса, преимущества и недостатки

Среди большого количества технологий по обработке железа лазерная резка выделяется экономичностью и производительностью. Эта технология позволяет не только сверхточно производить изделия со сложным геометрическим контуром, но и обеспечивает высокую скорость изготовления этих изделий.

Описание технологии

При применении лазерной резки вальцуемый металл подвергается влиянию эффектов отражения и поглощения излучения от лазера. Изменение габаритов и формы элементов при лазерной обработке достигается благодаря воздействию двух результатов излучения: плавления и испарения. Описание процесса заключается в следующем:

  • Лазерный луч оказывает воздействие на железо в определенной точке.
  • Сначала элементы оплавляются до оптимальной температуры, потом начинается процесс плавки металла.
  • В фазе плавления возникают углубления.
  • Влияние энергии излучения лазера приводит ко 2 фазе процесса — кипит и испаряется металлическое вещество.

Однако, последний механизм требует высоких энергозатрат и осуществим лишь для достаточно тонкого металла. Поэтому на практике резку выполняют плавлением. При этом в целях существенного сокращения затрат энергии, повышения толщины обрабатываемого металла и скорости разрезания применяется вспомогательный газ, вдуваемый в зону реза для удаления продуктов разрушения металла. Обычно в качестве вспомогательного газа используется кислород, воздух, инертный газ или азот. Такая резка называется газолазерной.

Разновидности лазерных приборов

Лазер состоит из элементов:

  • Особенного ключа энергии (системы накачки).
  • Рабочего объекта, обладающего возможностью вынужденного излучения.
  • Оптического резонатора (набор специализированных зеркал).

Принадлежность обработки к той или иной вариации определяется по методу применяемого лазера и его мощи. Сейчас имеется следующее классифицирование лазеров:

  1. Твердотельные (мощь не более 7 квт).
  2. Газовые (мощь до 22 квт).
  3. Газодинамические (мощь от 110 квт).

В производственных целях большей известностью пользуется обработка железа с твердотельным прибором. Светоизлучение может подаваться в импульсном или сплошном режиме. В качестве трудового тела применяется рубин, стекло с добавкой неодима или CaF2 (флюорит кальция). Главным достоинством твердотельных лазеров считается способность создания мощного импульса энергии за несколько секунд.

Газовые лазеры используются для обработки железа в технологических и научных целях. Активным катализатором выступает смесь газообразного азота, углекислого газа и гелия, элементы которых активизируются электрическим разрядом и дают лазерному лучу монохромность и направленность.

Огромной мощностью отличаются газодинамические устройства. Рабочее тело — углекислый газ. Сначала газ прогревается до самой высокой температуры, потом он пропускается через небольшой канал, где случается расширение и последующее охлаждение углекислого газа. В результате этой процедуры выделяется энергия, применяемая для лазерной обработки железа.

Газодинамические устройства можно применять для обработки железа с любой поверхностью. Благодаря небольшому расходу лучевой энергии, их можно разместить на расстояние от обрабатываемой части и при этом сберечь качество резки железа.

Оборудование

Лазерные устройства для резки железа состоят из элементов:

  • Специализированного излучателя (твердотельный или газовый прибор). Должен обладать нужными энергетическими и оптическими показателями.
  • Система формирования лучей и газа. Отвечает за подачу луча от цели излучения к детали, которая обрабатывается, и изменение показателей поступающего к точке рабочего газа.
  • Устройство передвижения (координации) как самого железа, так и воздействующего на него лазерного луча. А также включает в себя электроисполнительный механизм, привод и мотор.
  • АСУ (автоматизированная система управления). Регулирует лазерный луч и управляет координатным механизмом и системой транспортирования и формирования луча и газа. Снабжена разнообразными датчиками и подсистемами.

Современный прибор резки железа способен исполнять любые трудные задачи, даже художественную резку. Их изготовлением занимаются как российские фирмы («Технолазер»), так и иностранные предприятия (немецкая фирма «Trumpf»).

Лазерная резка тонкого железа

Промышленным изготовителям удобнее применять листы металла для нарезки, чем необработанные части большой толщины. При этом можно экономить электроэнергию и применять методы резки листового железа с большей мощностью.

Методы нарезки железа, лист которого подготовлен к обработке, — это кислородная нарезка (выжигание), резка группой газов (аргон, азот) и сжатым воздухом. Среди достоинств лазерной нарезки листового железа перед прочими видами обработки возможно выделить:

  • Большую точность отдачи и нарезки лазерного луча.
  • Возникает меньше пыли на плоскости детали.
  • Маленькая вероятность нанесения повреждений листу железа.
  • Понижение энергетических затрат.
  • Формирование объемных простых конструкций с высокий скоростью и наименьшей площадью отделываемого материала.

Благодаря своим плюсам и применению точного передового оборудования, резка железа используется для создания:

  • Частей машиностроительной техники.
  • Декоративных подставок, полок, стеллажей и оснащения для торговой промышленности.
  • Составляющих котлов, емкостей, дымоходов и печей.
  • Звеньев дверей и ворот, кованных ограждений.
  • Личного дизайна шкафов и корпусов.
  • Своеобразных вывесок, букв и трафаретов.

Использование резки имеет массу преимуществ перед иными видами отделки металла. Потому все больше предприятий употребляют в своем производстве именно лазерную обработку железа.

Инновационные лазерные комплексы

Всемирная станочная индустрия идет в ногу со временем и дает своим потребителям всевозможное электрооборудование для резки железа. Многокоординатные аппараты призваны сменять громкие и низко плодотворные механические резаки. Энергия лазера зависит от специфичности производства и финансового обоснования избранного агрегата. Новейшее поколение прецессионных разделывающих станков с ЧПУ разрешают проводить отделку материалов с верностью до 0,005 мм. Метраж обработки отдельных моделей лазерных установок достигает многих квадратных метров.

Огромным достоинством считается минимизирование человеческого фактора, содержащаяся в высокой автоматизации промышленного процесса. Геометрия компонентов задается в макропрограммный блок, исполняющий управление лазером и трудовым столом с болванкой. Системы настройки фокуса машинально выбирают приемлемое расстояние для действенного резания.

Специфические теплообменники регулируют температуру лазерного агрегата, выдавая оператору контрольные сведения настоящего состояния инструмента. Лазерный механизм оснащается клапанными приспособлениями для подключения газобаллонного снабжения, чтобы снабдить подачу запасных газов в рабочую часть. Система дымоулавливания призвана улучшить расходы на вытяжную вытяжку, включая её прямо в момент обработки. Зона обработки полностью экранируется предохранительным кожухом для защищенности обслуживающего персонала.

Резка листового железа на современном оборудовании преобразуется в легкий процесс задания числовых характеристик и получения на выходе готового компонента. Продуктивность оборудования впрямую зависит от характеристик станочного комплекса и квалификации оператора, формирующего программный код. Методика резки железа пропорционально вписывается в концепцию роботизированного изготовления, призванного полностью избавить человека от тяжелого труда.

Изготовители предлагают разные типы лазерных станков:

  1. Многоцелевые.
  2. Специальные.

Стоимость первых больше, но они дают возможность производить некоторое количество операций и выпускать детали более трудной формы. Немалое количество рыночных услуг дает возможность выбора для заинтересованных покупателей.

Профессионалы машиностроительных предприятий понимают возможности использования предоставленной технологии для изготовления точных деталей с превосходной шероховатостью. Область использования обширна: от обычного раскроя листового металлопроката до приобретения сложных кузовных деталей автомашин.

Видимые плюсы нарезки железа сводятся к нескольким аспектам:

  • Высокое качество отделанной поверхности.
  • Бережливость материала.
  • Умение работы с непрочными материалами и мелкими заготовками.
  • Вероятность получения компонентов сложной конфигурации.

Среди минусов:

  • Высокая цена оснащения.
  • И расходных материалов.

Нарезка железа и цветных металлов пользуется огромным рыночным спросом. Лазерные технологии интенсивно применяются в декоративном творчестве при создании дизайнерских украшений и уникальных сувениров.

Решение об использовании обработки должно приниматься с учетом расчета окупаемости оснащения и величине рабочих расходов. В настоящее время подобные установки могут себе разрешить в основном большие предприятия с немаленьким производственным циклом. С раскручиванием технологии будут уменьшаться стоимость станков и величина употребляемой энергии, поэтому в будущем лазерные агрегаты вытеснят своих конкурентов.

Преимущества и недостатки технологии

Нарезка железных изделий имеет множество значимых преимуществ по сравнению с иными способами резки. Из многочисленных достоинств настоящей технологии стоит в обязательном порядке отметить следующие:

  1. Интервал толщины изделий, которые можно успешно подвергать гравировке, довольно широкий: сталь — от 0,2 до 22 мм, медь и латунь — от 0,3 до 16 мм, сплавы на базе алюминия — от 0,3 до 22 мм, нержавеющая сталь — до 55 мм.
  2. При применении лазерных аппаратов исключается надобность механического контакта с обрабатываемой составной частью. Это позволяет производить, таким образом, резки просто деформирующиеся и хрупкие детали, не волнуясь за то, что они будут испорчены.
  3. Получить с помощью нарезки продукт требуемой конфигурации просто для этого довольно загрузить в блок регулирования лазерного агрегата чертеж, сделанный в специальной программе. Все остальное с наименьшей степенью погрешности (достоверность до 0,2 мм) осуществит оборудование, оснащенное компьютерной системой управления.
  4. Агрегаты для выполнения нарезки могут с большой скоростью обрабатывать нетолстые листы из стали, а также фабрикаты из твердых сплавов.

Лазерная обработка способна полностью заменить дорогостоящие научно-технические операции литья и штамповки, что уместно в тех случаях, когда нужно изготовить маленькие партии продукции. Можно существенно снизить первоначальную стоимость продукции, что достигается за счет более высокой скорости и выработки процесса обработки, снижения объема остатков, отсутствия потребности в последующей механической обработке.

Наряду с высокой мощностью, приборы для лазерной обработки имеют необыкновенную универсальность, что дает возможность вычислять с их помощью задачи любого уровня сложности. В то же время для лазерной обработки характерны и определенные недостатки.

Из-за высокой силы и значительного энергопотребления оснащения для лазерной резки, первоначальная стоимость изделий, изготовленных с его использованием, выше, чем при их производстве способом штамповки. Однако это можно причислить только к тем ситуациям, когда в себестоимость штампованного элемента не включена цена производства технологической оснастки.

tokar.guru

Принцип работы станков лазерной резки | RuAut

Недостатками механических методов резки являются: потеря материала, низкая производительность процесса, износ и поломка инструмента. Все это результат контакта инструмента с материалом. Основные недостатки термических методов резки: низкое качество реза и невозможность обработки не металлических материалов. Здесь бессильны и газопламенная и плазменные технологии. Лазерной резки поддаются практически все материалы независимо от твердости. Благодаря отсутствию механических усилий, могут разрезаться не жесткие материалы. А жесткие должны быть лишь зафиксированы без специального закрепления. 

Процесс лазерной резки легко автоматизировать. В состав автоматизированного станка для лазерной резки входят: лазер с источником питания, тракт передачи излучения в зону обработки, система управления. По механизму воздействия на материал лазерный луч аналогичен газовому пламени и плазменной дуге. Это тепловой источник. Однако концентрация его мощности на несколько порядков выше и составляет 100 000 ... 10 000 000 Вт/кв.см. Благодаря этому, обеспечивается высокая скорость резки, получение узкого разреза, минимальная протяженность зоны термического влияния, отсутствие деформации и крапления. 

Сущность лазерной резки состоит в расплавлении, разложении или испарении материала и удалении продуктов разрушения из канала реза. При работе станка лазерной резки в режиме испарения поверхность материала разогревается до температуры кипения и вещество из канала реза удаляется в парообразном состоянии. Механизм испарения характерен для материалов у которых удельная энергия испарения мало отличается от удельной энергии плавления. И как правило реализуется реализуется при облучении короткими импульсами с высокой плотностью мощности. Лазерная резка в режиме плавления характерна для металлов при действии на них непрерывного излучения. Для удаления расплава в зону обработки станка лазерной резки подается струя газа. Этот режим при низких скоростях резки характеризуется периодическим протеканием процесса образования и удаления расплава. Качество реза при этом невысокое. Увеличение скорости резки переводит процесс в стационарный режим. Качество реза в стационарном режиме повышается. Подача кислорода в зону обработки при резки например низкоуглеродистых сталей или титана за счет энерго вклада эзотермической реакции горения позволяет увеличить скорость резки в 1.5 ... 2 раза. При резке ряда полимерных материалов возможно образование слоя угля на кромках резки. Его толщина может быть значительно снижена при использовании нейтрального газа.
Для подачи газа в зону лазерной резки применяют специальные сопла. При сверхзвуковых скоростях потока у кромки детали может появиться скачок уплотнения, ограничивающий скорость газа в канале реза. Оптимальное давление обеспечивающее максимальную кинетическую энергию потока составляет около 0.2 МПа.
Существенное влияние на производительность процесса и качество работы станка лазерной резки оказывает распределение плотности мощности лазерного пучка. Оптимальным распределением плотности мощности считается нормальное или гауссовое. Важное значение имеет ориентация плоскости поляризации лазерного луча, определяемое положением вектора напряженности электромагнитного поля относительно направления резки. Максимальная скорость лазерной резки, минимальная ширина зоны термического влияния и параллельность кромок достигаются при совпадении плоскости поляризации и направления резки, когда энергия выделяется в основном только на лобовой поверхности резки. Поэтому при резки металлов по сложному контуру, поляризация должна быть или круговой или линейной, плоскость которой синхронно поворачивается с изменением траектории движения.
С увеличением мощности лазерного излучения глубина прорезания увеличивается, достигая 10-12 мм для металлов. И 50-60 мм для неметаллических материалов. Поэтому наиболее эффективна лазерная резка при изготовлении деталей сложного контура из листовых материалов, соответствующих диапазону толщин. В станках лазерной резки применяются твердотельные лазеры периодического действия, газовые лазеры непрерывного действия, твердотельные лазеры непрерывного действия.
От декоративных элементов садовых домиков до разнообразных деталей современных машин, таков диапазон применения станков лазерной резки. 

www.ruaut.ru

Что такое лазерная резка: технология резки, достоинства, недостатки

Содержание:

Технология лазерной резки

Технология лазерной резки позволяет резать материалы из пластика или металла с максимально высокой точностью. Это особенно важно именно в случае с металлом, ведь для того, чтобы его можно было использовать во время работ, материала должен сохранить все свои изначальные параметры. В противном случае использовать его будет невозможно.

Важно отметить, что лазерная резка — это относительной новый способ обработки металла, отличающийся предельно высокой производительностью. Именно поэтому процесс изготовления самых разных конструкций из металла и пластика существенно облегчается. В случае мелкосерийного производства лазерная резка позволяет сделать производство куда более простым и быстрым. Это отражается и на конечной цене того либо иного продукта. Стоит ли говорить о том, что лазерная резка — это коммерчески оправданный метод, который позволяет сэкономить время и деньги.

Сферы применения и преимущества (плюсы)

Если бы не многочисленные преимущества этого метода, он вряд ли стал бы таким популярным. Каковы же главные достоинства этого метода?

  • Сфокусированное излучение лазером способно обеспечить высочайший уровень концентрации энергии, что позволяет добиться разделения любого вида пластика или металла вне зависимости от свойств теплофизического характера. Также стоит отметить и то, что таким образом можно получить максимально узкие разрезы, имеющие минимальную зону термического влияния.
  • Ещё одно крайне важно достоинство материала касается возможности обработки самых разных материалов. Более того, лазерная резка не может оказывать какое-либо механическое воздействие на металл. Это особенно важно, если речь идёт о создание нестандартной конструкции, которая будет использоваться во время возведения какого-либо сооружения. Более того, все мелкие деформации, которые могут возникнуть непосредственно во время резки, незначительны. Как раз поэтому лазерная резка — это метод, для которого характерная высочайшая точность.
  • Данный способ можно применять как в случае с недостаточно жёсткими, так и легкодеформируемыми конструкциями, деталями или заготовками. Так как для лазерного излучения характерна большая мощность, с помощью этого способа можно достичь завидной производительности труда, которая будет сочетаться с непревзойдённым качественным уровнем поверхности реза.
  • Ещё одно достоинства имеет большое значение для тех, кто занимается лазерной резкой самостоятельно. Как известно, некоторые методы подходят только профессионалам, которые обладают определённым знаниями, а также богатым опытом. В случае с лазерной резкой всё обстоит совершенно иначе. В частности, управлять лучом лазер очень легко и просто. С этой задачей справится даже неподготовленный человек, который впервые видит перед собой лазер. Поэтому лазерным лучом можно работать с контурами самых сложных форм. Более того, таким образом можно вырезать объёмы детали, а также заготовки с высочайшим степенью автоматизации процесса.
  • Если сравнить лазерную резку с любыми другими методами работы с пластиком или металлом, то окажется, что ему просто нет равных. Традиционные способы обработки металла не обладают и малой частью тех преимуществ, которые характерны для лазерной резки. Стоит ли говорить о том, что традиционные методы обработки не могут похвастаться тем же уровнем коммерческой выгод, что метод резки лазером.
  • Нельзя не упомянуть и про важное значение лазера в современном производственном секторе экономики, для которого характерно понижение уровня серийности производства. Также в последнее время требования к выпускаемым изделиям меняются всё чаще и чаще. Из-за этого возникла потребности ориентироваться на различные гибки автоматизированные решения, поэтому многие специалисты вынуждены констатировать тот факт, что лазерная резка стала просто незаменимой. Она обладает поразительным удобством и гибкостью.
  • Если же речь идёт о художественной или фигурной резке, то без лазера и вовсе обойтись не получится. Любые другие методы не позволят достичь требуемой точности.

Среди менее значимых преимуществ стоит отметить следующие:

  • Полное отсутствие каких бы то ни было механических воздействий на обрабатываемый материал, что даёт возможность обрабатывать даже самые хрупки или деформируемые предметы.
  • С помощью лазера можно обрабатывать самые разные виды металла, а также пластика. Речь идёт даже о цветных металлах.
  • Во время выпуска малой партии какой бы то ни было продукции эффективнее провести именно лазерный раскрой, чем пытаться изготовить дорогостоящие формы, предназначенные для литья. Таким образом можно сэкономить весьма большую сумму денег.
  • Также во время использования подобного метода можно достичь уникальной точности. Речь идёт о 0.001 мм на 1 лист, чья толщина достигает 2 мм.
  • Для проведения автоматического раскроя материал нужно подготовить чертёж выбранного изделия, для чего достаточно простейшей инженерной программы. После этого нужно перенести чертёж на компьютер, предназначенный для установки. Всё это существенно проще, нежели использование других способов обработки.
  • Стоит упомянуть ещё и то, что подобным образом можно существенно сократить долю человеческого фактора именно за счёт автоматизации производства. Это самым лучшим образом скажется на ходе производства и даже качестве выпускаемой продукции. К тому же, это приведёт к сокращению издержек на рабочую силу.

    Что можно изготовить при помощи лазерной резки

  • элементы для машиностроительных производств;
  • элементы для стеллажей, подставок, полок всех назначений, торгового оборудования;
  • элементы для корпусов и шкафов различного назначения;
  • шаблоны, буквы, трафареты, вывески;
  • детали для декоративных кованных изделий;
  • части современного интерьера и многое другое.

Обрабатываемые материалы (максимальный размер заготовки 3000 х 1500 мм)

  • черная сталь, чья толщина может достигать 20 мм;
  • нержавеющая сталь с толщиной до 12 мм;
  • алюминий толщиной до 10 мм.

Особенности лазерной резки металла

Эксперты в области обработки метала считают, что во время резки металла необходимо использовать инновационные технологии, так это позволит сократить издержки и достичь куда лучшее результата, нежели при использовании традиционных методов и технологий.

Чего можно достичь благодаря лазерной резки

Данный способ позволяет резать пластик и металл с исключительно высокой скоростью, достичь которую другими методами просто невозможно. Это может быть очень важно, если речь идёт о компании, которая занимается резкой в больших объёмах. С помощью лазерной резки она сможет удовлетворить запросы куда большего количества клиентов, что самым положительным образом скажется на её уровне заработка.

Также благодаря этому методу можно вести работы даже с твердосплавными материалами.

Нельзя забывать и про то, что данный способ отлично подходит для работы в импульсном режиме.

Ещё один результат, который представляет интерес для компаний, работающих в сфере производства, касается минимизации теплового воздействия на материал.

Характеристики лазерного луча, которые важны во время обработки пластика и металла

Лазерный луч отличается такими свойствами, как монохроматичность, а также когерентность и направленность. Именно высочайший уровень когерентности может дать нужный резонанс, способный значительно повысить силу излучения. Направленность же, в свою очередь, позволит сосредоточить луч на выбранном участке поверхности даже в том случае, если площадь участка ничтожно мала.

Монохроматичность позволяет сфокусировать оптическую линзу с куда меньшими усилиями оператора.

Недостатки лазерной резки

Недостатков у лазерной резки сравнительно немного. В частности, этот метод ни в коем случае нельзя назвать универсальным, ведь для каждого типа обрабатываемого материала существует сразу несколько параметров: по мощности лазера, использовании дополнительного газа, соблюдения высоких мер безопасности и других особенностей ведения работ.

Также не получится провести раскрой с некоторыми видами материалов. Среди них есть и достаточно популярные материалы, используемые повсеместно: поликарбонат, гетинакс, сотовый поликарбонат и полипропилен, текстолит и другими.

Итог

Лазерная резка — это лучший выбор, если речь идёт о работе с металлами или пластиком. Эти материалы отлично подходят для ведения работ, ведь достоинства лазерной резки позволят сэкономить силы, время и деньги.

www.vikos-ru.ru

Как выбрать станок лазерной резки металла (лазерный резак)?

Как выбрать лазерный станок для резки металла?

Лазерные металлорежущие станки (резаки по металлу) по праву занимают одно из ведущих мест среди инновационного оборудования, используемого в различных отраслях народного хозяйства: металлургии, машиностроении, мебельном производстве и других. Все потому, что с их помощью можно получить детали самой сложной конфигурации с высокой степенью точности без необходимости дальнейшей обработки по контуру. При этом с учетом минимальной толщины реза и рационального раскроя листа можно добиться безотходного производства.

К достоинствам такого процесса можно также отнести:

  • высокую производительность;
  • наличие автоматизированной системы управления;
  • снижение себестоимости продукции

Критерии выбора лазерных металлорежущих станков

Многие руководители рано или поздно задумываются об обеспечении своих предприятий и компаний такого рода высокотехнологичными агрегатными механизмами. Ведь иметь на производстве хотя бы один лазерный станок для резки металла — это отказаться от устаревшего и малоэффективного оборудования и при минимуме энергозатрат обеспечить необходимым объемом деталей и заготовок участок сборки. Но поскольку существует несколько видов такой техники, да еще по высокой стоимости, к выбору модели для каждого определенного случая следует подходить индивидуально. Попробуем разобраться, на что обратить внимание, выбирая лазерный металлорежущий станок для конкретного производства.

Особенности работы лазерного резака

Для начала разберемся с конструкцией лазерного станка и с особенностями его работы. Лазерный резчик, тот же резак по металлу, состоит из следующих узлов:

  • излучателя, который генерирует узконаправленный импульс или поток фотонов;
  • системы перемещения газа, предназначенного для охлаждения излучателя и выдувания расплавленного металла из рабочей зоны;
  • привода, используемого для перемещения излучателя над поверхностью резания;
  • координатного стола, на который укладывается лист металла либо обрабатываемая заготовка;
  • автоматизированной системы управления (АСУ) либо ЧПУ.
Технология лазерной резки заключается в испарении либо выдувании при помощи потока газовой смеси тонкого слоя металла, расплавленного под воздействием мощных излучателей (лазеров). Такой способ обработки гарантирует получение высокого качества среза как всех
видов листовых сталей, так и цветных металлов и сплавов.

Разновидности лазеров: сравнение газовых и волоконных

Определимся с разновидностями лазеров, поскольку принцип работы лазерных установок заключается в фокусировке луча, обеспечивающего высокую концентрацию энергии на поверхности материала. Диаметр этого луча составляет всего несколько десятков миллиметра, что обеспечивает малую толщину реза. Процесс расплавления и изменения структуры металла происходит в случае достижения мощности луча до определенных значений.

Существуют следующие типы лазеров:

  • газовые, в которых роль активной среды играет смесь углекислого газа, азота и гелия;
  • волоконные, использующие в качестве активной среды оптические волокна;
  • твердотельные, где место активной среды занимают кристаллы и особые виды стекла.
  • диодные.
Рассмотрим основные два, занимающие верхние строчки в списке, и проведем их сравнительный анализ. При этом обратим внимание на три важных момента, которые следует учитывать при выборе лазерного станка:
  1. Эффективность резки какого-либо материала зависит от длины волны излучения. Так, волоконные лазеры с коротковолновым излучением показывают высокие показатели качества в случае с резкой тонколистового металла толщиной до 3 мм. Газовые лазеры, у которых волна излучения длиннее, демонстрируют отличные результаты при резке листов металла большой толщины.
  2. Волоконные лазеры имеют более высокую стоимость установки в сравнении с газовыми аналогами.
  3. Оборудование, оснащенное волоконными лазерами, отличается небольшими габаритами и продолжительным сроком службы в 100 тыс. часов, обусловленным качеством оптоволокна и отсутствием перегрева.
  4. Пятно, излучаемое световым лучом волоконного лазера, отличается небольшими размерами при хорошей глубине резкости по сравнению с газовым лазером.
  5. При обработке металлов при помощи волоконных лазеров можно добиться получения более точных квалитетов

Рабочее поле: на что обратить внимание

При выборе лазерного металлорежущего станка также необходимо определиться и с размерами рабочего поля координатного стола. В случае с необходимостью выполнения раскроя материала, следует остановить выбор на модели с большим столом. Если же нужно воплотить идеи, связанные с декоративно-прикладным искусством, можно приобрести лазерный резак по металлу с габаритами поменьше.

Покупая лазерное металлорежущее оборудование, следует знать следующее: если мощность лазера можно увеличить, то стол поменять нельзя — он меняется вместе со станком.

Оборудование, используемое для управления лазерным резаком

Для управления лазерным резаком по металлу, как правило, используется компьютеризованная система управления АСУ либо ЧПУ. С ее помощью производится
контроль и управление параметрами лазера, передача команд на исполнительные модули координатного стола и системы перемещения и излучения газа.

Вывод

В последнее время металлообрабатывающая индустрия предлагает вместе с лазерным оборудованием множество видов металлообрабатывающих агрегатов, позволяющих проводить разделение даже самых твердых сплавов в считанные минуты и с минимальным участием человека в процессе.

Это:

  1. Гильотина, осуществляющая резку металлических листов на полосы при помощи специальных ножей по металлу.
  2. Плазменные станки, используемые для раскройки токопроводных материалов и работающие с применением плазмотронов.
  3. Газокислородные агрегаты, предназначенные для раскройки металла большой толщины путем его нагревания до температуры 1000 градусов и подачи тонкой струи кислорода на заранее подготовленные участки.
  4. Гидроабразивное оборудование, которое обеспечивает резку металла толщиной до 300 мм путем воздействия на срез струи воды, смешанной с абразивным материалом, под давлением 5 тыс. атмосфер.

Однако ни один металлорежущий агрегат не входит ни в какое сравнение с лазерным резаком по металлу, способным осуществлять раскрой любой сложности с получением идеально ровных краев без наплывов и заусенцев.

raymark.ru

Технология лазерной резки металла

Подробности

Создано: 17 декабря 2012

Просмотров: 3614

Сегодня можно увидеть, что лазерная резка металла применяется почти во всех отраслях, которые связаны с металлопрокатом и с каждым днем спрос на этот вид услуг только возрастает.

Принцип функционирования лазерной резки металла

Лазерная резка листового металла осуществляется с применением кислорода, выполняющего роль вспомогательного газа. Рассматривая детальнее причины сколь высоко качество лазерного кроя, нужно отметить следующее.

Известно, что узконаправленный световой поток может нагревать предметы до неимоверно высоких температур. В этом случае лазер – это поток, который отличается небольшим диаметром и значительной интенсивностью. При попадании на какую-либо поверхность он нагревает ее. Температура места, куда воздействует лазер, настолько высока, что металл в точке контакта начинает быстро плавиться.

Но, не смотря на это, прилегающие к потоку лазера участки металла остаются неповрежденными и нагретыми. Точное и направленное передвижение луча лазера обеспечивает тонкий срез с гладкими краями. Лазер может разрезать абсолютно любые металлы. На сегодняшний день есть только одно ограничение по толщине металла. Лазер может разрезать металлы шириной не более 25 мм. Если же пробовать резать более толстые листы, то возникает вероятность некачественного среза. В настоящее время лазерная резка металла совмещает в себе 2 типа работ, а именно резка и раскрой.

Лазерная резка в работе

Обычно качественное оборудование, предназначенное для лазерной резки металла достаточно дорогостоящее, но эффективное. Стоимость раскроя выполненного с использование этого устройства выше, чем эта же услуга, но выполненная вручную. Но разница все, же очевидна. Измеряется точность лазерной резки металла в микронах, а не в миллиметрах и контролируется программным обеспечением. Благодаря компьютеру возможен раскрой не единиц, а сотен и даже тысяч сложных и маленьких деталей, к тому же за короткое время.

Сложно не согласиться с тем, что за такую работу не возьмется не один токарь какой бы квалификации он не был. Скорость резки металла лазером превышает скорость электроэрозионной обработки. Также существует возможность бесконтактного обрабатывания заготовок, что содействует улучшению не только производительности труда, но и рентабельности предприятия, т.к. временные издержки в производстве значительно сокращаются. Стоит подчеркнуть, что этот тип резки позволяет существенно сократить расходы материала для выполнения разнообразных заданий.

Тонкий луч лазера разрезает металл с небольшим расстоянием между деталями. Помимо этого, режущие инструменты не давят на лист, а значит, он не прогибается и вероятность возникновения брака сводиться к минимуму.

Выгодна лазерная резка металла не только во время работы со сложными деталями, к которым обычно предъявляются высокие требования, со сложными и большими проектами. Кроме этого такой метод резки наиболее эффективен по сравнению с его аналогами.

 В результате лазерной резки металла края получаются без заусениц. Они не требуют дополнительной обработки и полностью пригодны для работы. Лазерная технология резки металлического материала является первым шагом в совершенствовании производства металлоконструкций.

interlaser.ru

Лазерная резка металла

Главная страница » Лазерная резка

Узнайте, где применяется лазерная резка металла, куда обратиться за услугой, а также найдите ее особенности и принцип работы.

В кластере фигурного раскроя листовых металлов на лидирующих позициях находится лазерное резание материалов. Лазерная резка металла позволяет воплотить в производстве деталей самые оригинальные и сложные формы для осуществления всевозможных дизайнерских решений.

Особенности

  • Раскрой лазером позволяет изготавливать изделия с различной конфигурацией с высокоточным срезом.
  • Производство любых деталей из листового материала осуществляется в минимальные сроки.
  • Большая сила лазерного потока значительно увеличивает производительность процесса резания, а также повышает качество поверхности реза.
  • Процесс лазерной резки исключает механическое воздействие на обрабатываемое изделие, чем обеспечивается минимальная деформация материала.
  • Благодаря достаточно простому механизму управления лазерными импульсами лазерная резка металла может выполняться по сложным контурам плоских и объемных заготовок и изделий.
  • Режим лазерной резки стали также предусматривает возможность нанесения гравировки на изделиях.
  • В технологии лазерной резки металла удачно сочетается высокая скорость рабочего процесса, максимальная точность и при достаточно невысокой стоимости безупречное качество изготовления сложных деталей.

Принцип работы лазерного резания

Обработка металла по данной технологии осуществляется за счет разогрева поверхности металла, на конкретном его участке, куда направляется луч лазера, сфокусированный в точку. Температура металла в зоне обработки повышается настолько, что он начинает плавиться и улетучиваться.

Процессом раскроя материала управляет компьютер по специально разработанной программе. Лазерная резка металла применима для работы со сталью, с успехом применяется для алюминия и его сплавов, а также для изделий из других цветных металлов и сплавов.

Типы материалов, которые могут быть использованы при лазерном резании:

  • стальные изделия с толщиной от 0,2мм и до 20мм;
    изделия с нержавеющей стали с толщиной от 0,2мм и до 20мм;
  • алюминиевые изделия и изделия из алюминиевых сплавов с толщиной от 0,2мм и до 20мм;
  • изделия из латуни с толщиной от 0,2мм и до 12мм;
    медные изделия с толщиной от 0,2мм и до 15мм.

Воздействием исключительно высокой температуры на участок обрабатываемой детали достигается наибольшая эффективность использования лазера при обработке тонколистовых металлов, а также гибких и хрупких металлоконструкций с высокой степенью гарантии сохранения их целостности.

Технология лазерной резки металлов обладает множеством достоинств, главными из которых является не ограниченный уровень сложности контура обработки, возможность работ с самыми твердыми сплавами, а также то, что полученные изделия не требуют дальнейшей обработки.

В настоящее время на производстве широко используются лазерные установки (ЛУ) для обработки металла. Это самая современная технология раскроя. В ней используется сфокусированный луч лазера определенной мощности. Применение этой технологии подробно рассмотрено на нашем сайте в статье «Оборудование для лазерной резки металла» и здесь мы остановимся только на основных показателях. Преимущества лазерного раскроя листового... Далее »

Наш сайт публикует серию статей о самом прогрессивном в настоящее время методе раскроя материала – лазерном. В статье «Оборудование для лазерной резки металла» даётся общее описание этого технологического процесса при раскрое металлов. В других статьях описываются технологии и оборудование, которые применяются при обработке конкретных типов: «Лазерная резка нержавейки»; «Лазерная резка алюминия». В статье «Стоимость... Далее »

Всегда при размещении заказа и выборе изготовителя, внимание обращается на три главных фактора: качество выполнения работы; сроки; стоимость. В этой статье мы разберёмся, из чего образуется цена лазерной резки (ЛР). Структура цены лазерной резки Стоимость ЛР образуется из произведения сомножителей. Первый сомножитель (стоимость основной работы – измеряется в рублях) – произведение значений двух параметров: стоимости реза 1 м... Далее »

В последнее время очень широко, при обработке различных материалов, используется лазерная технология. Для этих целей используется современное высокотехнологичное оборудование. Числовые программные устройства, которыми оснащён этот станочный парк, не только обеспечивают высокую точность обработки, но и позволяют создавать изделия самой сложной формы. На нашем сайте в статье «Оборудование для лазерной резки металла»... Далее »

Одна из статей нашего сайта посвящена оборудованию, на котором производится лазерная резка различных металлов. Некоторые вопросы лазерной резки алюминия (ЛРА) освещены в ней. Сегодня мы подробно остановимся на тех особенностях процесса, которые не рассматривались. Резка алюминия – это одна из основных операций на заготовительном участке производства изделий из этого металла. Поэтому, так велика её составляющая в стоимости... Далее »

Для лазерной (световой) резки используется комплекс, основой которого являются лазер и компьютер. Принцип лазерной резки основан на локальном нагреве участка металла лучом лазера, т.е. режущим инструментом служит луч света. Управляет этим лучом компьютер. Это позволяет получать чистый, ровный и точный рез, а возможности компьютера, кроме того, выбрать и настроить любую требуемую форму. Преимущества лазерной резки... Далее »

На сегодняшний день технология лазерной резки является наиболее передовым методом раскроя листовых материалов. Для осуществления такой технологии применяется станок лазерной резки, в котором используется сфокусированное лазерное излучение и свойство такого излучения передавать в локальную зону обрабатываемого изделия большое количество тепловой энергии. Таким образом, при помощи достаточно высоких температур на станках... Далее »

plazmen.ru

Лазерная резка металла – преимущества и основные принципы

 Лазерная резка применяется, чтобы разрезать различные материалы или сделать элементы сложной или оригинальной формы. Популярность этой услуги объясняется невысокой ценой на лазерную резку.

 Если сравнить лазерную резку металла с другими видами резки, то первая значительно выигрывает по таким показателям, как возможность выполнения сложных работ и отсутствием прямого механического воздействия на металл. Она позволяет быстро и точно вырезать мельчайшие детали.

 Мощность лазерного излучения регулируется, поэтому ее можно настроить в зависимости от конкретного изделия, и срезаемая кромка получится ровной и гладкой. Ее не надо будет в дальнейшем никак обрабатывать.

 Лазерная головка имеет величину около миллиметра, что позволяет достичь очень высокой точности резки, благодаря чему обрабатываемые детали займут точное взаимное положение.

 Благодаря тому, что мощность лазера можно менять, достигается высокая производительность работы, так как его диаметр 2,5 мм позволяет создавать отверстие в 5 мм. Лазерная резка может использоваться для работы с мягкими и легкодеформируемыми материалами.

Принцип лазерной резки металла

 Происходит концентрация лазерного луча на поверхности, которая обрабатывается(ее размер составляет всего несколько кв. микрон) и температура металла повышается, он расплавляется и затем испаряется.

 Существует два основных типа лазеров: твердые и газовые.  Особенно популярны лазеры на углекислом газе. Существуют и другие виды лазеров, но их использование обходится очень дорого, либо же у них недостаточно мощности для обработки.

 Лазерная резка металлов нужна для точной обработки фасонных деталей, которые нельзя по-другому обработать, так как они слишком твердые или слишком хрупкие, или не подвержены иной обработке кроме лазера. Метод лазерной резки металлов выгодно использовать для обработки сложных штучных деталей, так как объем партии несущественно влияет на стоимость, в итоге себестоимость деталей получается довольно низкой.

 Принцип работы лазерной установки следующий: компьютер станка управляет лазерной головкой, которая перемещается по поверхности обрабатываемой детали. Эту компоновку называют «координатным столом».

 

Другие статьи по этой теме:

Особенности лазерной резки металла

Сравнение плазменной, лазерной и гидроабразивной резки металла 

psbaza.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о