Промышленная лазерная резка металла

Лазерная резка – это высокоэффективный современный способ резки металла и различных материалов (пластика, дерева). Как правило, лазерная резка производится на станках с ЧПУ, контролируется программным обеспечением. Существует десятки видов промышленных аппаратов лазерной резки, как универсальных, так и профилированных.

Лазерная резка позволяет получить разрез очень высокого качества по заданным чертежам, производится роботизированными установками, не требует непосредственного присутствия человека. В отличии от большинства способов резки металлов и других материалов, лазерная резка является достаточно молодой областью техники, но успела получить болшое распространение и постоянно улучшается. В связи с этим стоимость оборудование для лазерной резки, в последнее время, значительно подешевело, что сыграло на повышение её популярности.

Особенности и преимущества лазерной резки

Основные преимущества современной лазерной резки с использованием газовых и твердотельных лазеров:

  • Кромка, которая образуется в результате резки лазера, практически не требует обработки;
  • Ширина разреза составляет не более 1-2-х мм, чего практически нельзя добиться при электромеханической резки, или газокислородной;
  • Лазер не перегревает основной металл, что исключает последующую процедуру откалки (стандартное действие после газокислородной резки). Лазер не вызывает коробление металла, листы, трубы, уголок и другие металлически предметы не «ведёт» после разреза.
  • Лазерная резка энергетически более выгодна, но при толщине металла более нескольких сантиметров несколько проигрывает плазменной резке.
  • Лазерная резка может использоваться для раскроя практически любых материалов, вплоть до стекла и камня (правда, с технологической стороны резку кремнезёмистых и кварцевых материалом результативнее проводить электромеханической резкой, при помощи твёрдосплавного инструмента).

Лазеры применяемые при лазерной резки

Для резки промышленного металла используются лазеры от 50 Ватт до 50 Кв. В небольших мастерских и производствах применяют лазеры не более 50-200 Ватт, этого достаточно чтобы производить высокоточный раскрой фанеры, пластика, тонких листов металла.

Несмотря на то что лазеры были разработаны давно, широкое распространение они получили только в последние 10 лет. Наиболее простые и доступные к применению являются газовые лазеры на основе углекислого газа (СО2) и твердотельные, с использованием неодимовых (Nd), и неодимовых иттербиево-алюминиево-гранатовые (Nd-YAG) кристаллов. Газовые лазеры являются постоянными и используются как для сварки и прорезывания отверстий, так и для резки. Твердотельные лазеры используются в основном для кратковременной работы (пробивка отверстий, гравировка, разметка). В итоге, наибольшее распространение получили газовые лазеры с электровозбуждением, так как являются наиболее универсальными и недорогими.

Методы лазерной резки

В зависимости от технических требований, технологических особенностей материалов и параметров, используется несколько методов лазерной резки. В основном методы лазерной резки различаются в зависимости от свойств и толщины материала:

  • Лазерная резка методом выпаривания – используется для раскроя не плавящихся материалов, термореактивных пластмасс, дерева, фанеры, углеродистых материалов. Сфокусированный луч лазера просто испаряет часть материала, таким образом образуя прорез или отверстие;
  • Лазерная резка методом термического растрескивания – используется для резки стекла. По факту разрез, как таковой, не производится, но в связи с сильным местным нагревом лазерным лучом, возникает трещина, которая следует за лучом лазера. В этом методе лазер используют как локальный нагреватель, без плавления основного материала;
  • Лазерная резка методом плавления – используется для тех материалов, которые плавятся, металлы, многие виды пластмасс. Сам процесс резки производится с вдуванием в разрезаемую область газа под высоким давлением, Таким образом, расплавленный металл просто выдувается из разреза, при этом нет необходимости поднимать температуру до испарения металла. Такой метод не вызывает перегрева основного материала, экономически выгоден и рентабелен. В качестве среды для продувки используют инертные газы, что позволяет добиться качественной и чистой кромки без окислов. Это основной способ резки листового металла и труб, используемый на производстве;
  • Реактивная лазерная резка – применяется для резки тонколистовых углеродистых сталей. Суть процесса повторяет газокислородную резку, только в качестве нагревательной среды используется лазер.

Современная промышленная лазерная резка металлов позволяет получить разрез металлических изделий по заданным параметрам с высоким качеством реза. По своих характеристикам лазерная резка превосходит практически все известные способы, хотя само оборудование обходится несколько дороже и требует квалифицированного персонала для своего проведения.

Необходимые мощности для лазерной резки металла

Любая резка металла требует энергетические затраты, которые складываются из способа резки, используемых инструментов, времени резки. Внизу представлена таблица необходимой мощности для СО2 газового лазера

 

Материал

Толщина материала

0,51 мм

1,0 мм

2,0 мм

3,2 мм

6,4 мм

Нерж. Сталь

1 000 Вт

1 000 Вт

1 000 Вт

500 Вт

250 Вт

Алюминий

1 000 Вт

1 000 Вт

1 000 Вт

3 800 Вт

10 000 Вт

Титан

250 Вт

400 Вт

700 Вт

Мягкая сталь

400 Вт

500 Вт

Бор/эпоксидное покрытие

3 000 Вт

Клееная фанера

50 Вт

100 Вт

150

350 Вт

650 Вт

 

Данные усреднённые, так как не учитывают многие специфические особенности резки, а так же применяемый метод лазерной резки. Стоит отметить, что для резки меди лазером нужно использовать лазерный луч мощностью в несколько раз больше, чем для резки стали. Это связанно с высокой теплопередающей способностью меди.

Производительность лазерной резки

В зависимости от толщины металла зависит и скорость его резки. В таблице указаны усреднённые данные скорости резка  (мм/минуту):

Материал

Толщина материала

0,51 мм

1,0 мм

2,0 мм

3,2 мм

6,4 мм

13 мм

Нерж. Сталь

1 000

550

325

185

80

18

Титан

300

300

100

80

60

40

Алюминий

800

350

150

100

40

30

Мягкая сталь

210

185

150

100

50

Клееная фанера

180

45

Бор/эпоксидное покрытие

60

60

25

 

Лазерная резка становится всё более доступная, и востребована в промышленности, производстве, при торговле металлопрокатом. Эффективность резки лазером, перед электромеханическими методами, до 30 раз выше.

 

Вы собираетесь заказать: