24artstroy.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология лазерной резки металла – оборудование, особенности, видео

Лазерная резка металла, как понятно из ее названия, выполняется при помощи луча лазера, получаемого при помощи специальной установки. Свойства такого луча позволяют фокусировать его на поверхности небольшой площади, создавая при этом энергию, характеризующуюся высокой плотностью. Это приводит к тому, что любой материал начинает активно разрушаться (плавиться, сгорать, испаряться и т.д.).

Станок лазерной резки металла, к примеру, позволяет концентрировать на поверхности обрабатываемого изделия энергию, плотность которой составляет 10 8 Ватт на один квадратный сантиметр. Для того чтобы понять, как удается добиться такого эффекта, необходимо разобраться, какими свойствами обладает лазерный луч:

  • Лазерный луч, в отличие от световых волн, характеризуется постоянством длины и частоты волны (монохроматичность), что и позволяет легко фокусировать его на любой поверхности при помощи обычных оптических линз.
  • Исключительно высокая направленность лазерного луча и небольшой угол его расходимости. Благодаря такому свойству на оборудовании для лазерной резки можно получить луч, отличающийся высокой фокусировкой.
  • Лазерный луч обладает еще одним очень важным свойством – когерентностью. Это значит, что множество волновых процессов, протекающих в таком луче, полностью согласованы и находятся в резонансе друг с другом, что в разы увеличивает суммарную мощность излучения.

Процессы, происходящие при резке металла с использованием лазера, хорошо заметны на приведенных в статье видео. При воздействии луча на поверхность металла происходит быстрое нагревание и последующее расплавление подвергаемой обработке площади.

Быстрому распространению зоны плавления вглубь обрабатываемого изделия способствуют несколько факторов, в том числе и теплопроводность самого материала. Дальнейшее воздействие лазерного луча на поверхность изделия приводит к тому, что температура в зоне контакта доходит до точки кипения и обрабатываемый материал начинает испаряться.

Процесс лазерной резки в схематичной форме

Лазерную резку металла может выполняться двумя способами:

  • плавлением металла;
  • испарением обрабатываемого металла.

Для того чтобы выполнить резку металла методом испарения, требуется большая мощность оборудования и, как следствие, значительные энергозатраты, что не всегда целесообразно с экономической точки зрения. Ограничивают использование такого метода и строгие требования к толщине обрабатываемых изделий. Именно поэтому данный метод используют только для резки тонкостенных деталей.

Значительно большее распространение получила лазерная резка металла методом плавления. В последнее время лазерную резку методом плавления все чаще проводят с использованием газов (кислород, азот, воздух, инертные газы), которые с помощью специальных установок вдувают в зону реза (видео этого процесса можно легко найти в Сети).

Такая технология позволяет снизить энергозатраты, повысить скорость работы, использовать оборудование небольшой мощности для резки металла большой толщины. Конечно, это нельзя считать лазерной резкой в чистом виде, правильнее будет называть его газолазерной технологией.

Читать еще:  Деталь резки швеллера для выгиба косоура

Лазерная резка стали 10мм

Использование кислорода в качестве вспомогательного газа при выполнении лазерной резки позволяет одновременно решить такие важные задачи, как:

  • активизация процесса окисления металла (это позволяет снизить его отражающую способность);
  • повышение тепловой мощности в зоне реза (поскольку металл в среде кислорода горит более активно);
  • выдувание из зоны реза мелких частиц металла и продуктов сгорания кислородом, подаваемым под определенным давлением (это облегчает приток газа в зону обработки).

Наши преимущества

У нас работают высококвалифицированные и опытные специалисты, которые отлично знают технологии обработки стали и гарантируют:

  • высокую точность всех операций;
  • четкое исполнение всех требований клиентов на всех этапах;
  • полное соответствие элементов представленным чертежам;
  • ответственный подход к поставленным задачам;
  • возможность заказать гибку, сварку, резку любых сплавов;
  • выбор методов и технологий в зависимости от индивидуальных параметров, запросов;
  • соблюдение действующих стандартов и нормативов.

Клиентам также гарантированы демократичные и «прозрачные» цены на услуги по металлообработке и изготовлению деталей. Все расценки фиксируются в официальном договоре, мы гарантируем отсутствие дополнительных сборов и платежей.

Гарантировать качество продукции и отсутствие брака нам позволяет:

  • многоступенчатый производственный контроль;
  • автоматизация операций;
  • точное инновационное оборудование;
  • квалифицированный инженерный и рабочий персонал.

Технология раскроя

Лазерная резка металлов представляет собой воздействие на материал сфокусированного луча высокой мощности, управляемого компьютером. В зоне воздействия металл плавится, сгорает и испаряется, в результате чего образуется тонкая, ровная линия реза, требующая минимальной последующей обработки. Лазерный раскрой широко применяется в машиностроении, приборостроении, на предприятиях электротехнической и электронной промышленности и в ряде других отраслей. Это оптимальная технология для изготовления из листового металла конструкционных деталей, а также корпусов приборов, шаблонов, трафаретов, элементов рекламных конструкций, интерьерного декора, мебельной фурнитуры, изделий сельскохозяйственной техники и т. д.

Назначение и критерии выбора лазерной резки

Лазерную резку используют для обработки не только металлов, но и резины, линолеума, фанеры, полипропилена, искусственного камня и даже стекла. Она востребована при изготовлении деталей для различных приборов, электротехнических устройств, сельскохозяйственных машин, судов и автомобилей. Такой способ раскроя материала используют для получения жетонов, трафаретов, указателей, табличек, декоративных элементов интерьера и многого другого.

Основной критерий выбора вида лазерной резки – тип обрабатываемого материала. Так, углекислотные лазеры подходят для резки, гравировки, сварки разных материалов – металла, резины, пластика, стекла.

Читать еще:  Резка газобетона струной

Твердотельные волоконные установки оптимальны при раскрое латунных, медных, серебряных или алюминиевых листов, но не подходят для неметаллов.

Лазерная фигурная резка металла

При изготовлении металлических изделий на заказ по индивидуальным требованиям, нужно предусмотреть все нюансы:

  • размер рабочей поверхности 3000 мм*1500 мм;
  • конфигурация детали замкнута;
  • размер самой большой детали не может превышать границу в 0,2 см от формата листа;
  • пазы и отверстия по стоимости будут выше, чем при обычной резке;
  • лазерная обработка отверстий производится в медленном режиме работы оборудования для исключения разрушения стенок детали;
  • точная обработка металлического изделия толщиной от 0.8 до 25 мм.

Лазерная резка деталей: примеры

Прибегнув к лазерной резке, вы за относительно короткий промежуток времени можете получить детали, применяемые в машиностроении; комплектующие для торгового оборудования (в том числе стеллажей, шкафов, поддерживающих установок, полок и т.д.); декоративные элементы для дизайна помещений; детали для вывесок, бигбордов и прочих рекламных носителей; трафареты, шаблоны и многое другое. Пользуются популярностью и резаные лазером элементы отопительного оборудования — печей, дымоходов, котлов, и детали ограждений, ворот. Принцип лазерной резки применяется при изготовлении многих деталей лифтового оборудования и вендинговых аппаратов.

детали, нарезанные лазером

Как можно заметить, лазерной резкой пользуются в тех случаях, когда необходимо получить высококачественные детали с минимальной шириной реза, гладкими и ровными краями, и при этом есть возможность пренебречь некоторым изменением цвета изделия в месте раскройки.

Производственное использование лазера

Лазер называют самым красочным и одним из важнейших изобретений XX века. Многие годы никто не понимал его практического применения, прибор называли устройством, которое само ищет задачи для решения. Теперь лазерные аппараты лечат людей, исследуют звезды и применятся для развлекательных мероприятий.

Машиностроительные производства давно начали использовать резку металла лазером. Пионерами выступили судостроительные верфи, авиационные заводы и автомобильные гиганты, искавшие передовые методы работы для увеличения производительности труда. Возрастающая конкуренция стимулировала появление инновационных обрабатывающих центров с принципиально новыми системами влияния на рабочий процесс.

К настоящему времени на промышленных предприятиях лазерная резка металла представлена следующими видами установок:

  • твердотельные — основанные на кристаллических драгоценных камнях или соединениях редкоземельных элементов, для накачки фотонов используется импульсные лампы или лазерные диоды;
  • газовые — в качестве активаторов применяются смеси инертных газов с источником возбуждения в виде электрических разрядов или направленной химической реакции;
  • волоконные — активная среда и резонатор сделаны целиком из оптического волокна или скомбинированы с другими конструктивными элементами.
Читать еще:  Инструмент для резки в труднодоступных местах

Следующее видео представляет волоконный лазерный станок.

Для работы с цветными металлами и антикоррозионными сталями, имеющими высокую отражающую способность, прикладными исследовательскими институтами разработаны специальные модели традиционных лазеров с резонатором из оптико-волоконной трубки. Световой луч в таких установках более сфокусированный и концентрированный и не рассеивается о зеркальную поверхность алюминиевых, титановых или нержавеющих заготовок.

Широко распространенные газовые СО₂-лазеры работают на рабочей смеси углекислого газа, азота и гелия, зеркала резонатора покрыты серебряным или золотым напылением для увеличения отражающей способности.

Технология лазерной резки металлов постоянно совершенствуется: пробуются новые типы установок, усложняются системы управления процессом, применяются компьютерные комплексы для контроля режимов обработки. Основной упор делается на увеличение точности, чистоты реза и производительности.

Особенности лазерной резки

Процедура резки на лазерном оборудовании осуществляется благодаря мощным системам, направленным на металл. Концентрация луча обладает такой мощностью, что может обрабатываться любая поверхность. При его соприкосновении с выбранным участком создается температура, которая превышает температуру плавления.

Лазерная резка осуществляется в среде, наполненной активным газом. Зачастую им является кислород, необходимый для того, чтобы увеличить скорость процесса и удалить продукты горения. Кроме того, воздействие данного газа способствует равномерному прогреванию каждого слоя металла. Излучение лазера происходит до тех пор, пока материал не будет перерезан полностью.
Что касается технологических параметров, то оборудование характеризуется:

  • скоростью резки металла;
  • мощностью излучения;
  • давлением вспомогательного газа;
  • диаметром сфокусированного пятна и т.д.

Если используется импульсный режим, то к перечисленным выше параметрам можно добавить длительность, частоту повтора, среднюю мощность излучения.
Данные показатели влияют на качество резки, толщину реза, зону термовлияния и иные характеристики.

Благодаря многообразию настроек современного лазерного оборудования значительно расширилась сфера применения инструментов. Теперь, пользуясь ими, можно как выполнять резку, так и делать гравировку на материале. Кроме того, это дает возможность создавать изделия по чертежам заказчика и на этом же оборудовании маркировать их в короткие сроки.

Производство

Применение лазерной резки металла

Благодаря своим преимуществам и использованию современного точного оборудования, лазерная резка металла применяется для создания:

  1. Деталей машиностроительной техники.
  2. Декоративных подставок, стеллажей, полок и оборудования для торговой промышленности.
  3. Элементов котлов, емкостей, дымоходов и печей.
  4. Деталей дверей и ворот, кованных ограждений.
  5. Индивидуального дизайна шкафов и корпусов.
  6. Оригинальных вывесок, трафаретов, букв и шаблонов.

Применение лазерной резки имеет множество преимуществ перед другими видами обработки металла. Поэтому все больше предприятий используют в своем производстве именно лазерную обработку металла.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector