Один из самых точных способов раскроя твердых материалов – лазерная резка. Она позволяет разрезать заготовки бесконтактным (немеханическим) путем – сфокусированным лазерным лучом заданной температуры и толщины. Край среза получается максимально гладким и ровным, а отходы либо испаряются, либо выдуваются из рабочей зоны потоком воздуха. Таким способом можно обрабатывать большинство металлов и сплавов, включая нержавеющую и легированную сталь.
<р5> Принцип действия р5>Стационарные лазерные установки для работы с металлическими заготовками имеют рабочую зону до 2х6 метров, и чаще всего используются для резки тонкого листового металла. Конструкция включает в себя:
- координатный стол
- источник энергии – лазерную лампу;
- систему охлаждения;
- оптические резонаторы (за счет многократного отражения повышают интенсивность лазера);
- систему нагнетания газа (не во всех моделях).
Направленный на заготовку, лазерный луч сначала доводит рабочую зону до температуры плавления, а затем – до температуры кипения. При этом начинается испарение материала и его равномерное удаление по всей ширине среза. Метод работает только в отношении тонких листовых изделий. Для резки толстых заготовок требуется подвод газа: аргона, азота, гелия или кислорода. Он поддерживает горение металла, и выдувает продукты распада из рабочей зоны. Чаще всего для этой цели используют кислород, который существенно увеличивает глубину и скорость лазерной резки.
Какие материалы можно обрабатывать?
Современные лазерные установки позволяют обрабатывать детали со скоростью до 170 метров в минуту, с точностью до 0,05 мм. При этом важнейшее значение имеет тип материала и глубина его резки. Ограничения для распространенных видов металлов выглядят так:
- обычная и оцинкованная сталь (не легированная) – до 20 мм;
- нержавейка – до 10 мм;
- латунь – до 5 мм;
- медь – до 8 мм;
- алюминий – до 12 мм.
Кроме обычной раскройки металлических листов, оборудование позволяет производить фигурную резку высокой точности. Например, с помощью лазерной установки с ЧПУ можно изготавливать:
- машиностроительные детали;
- вывески;
- трафареты;
- номерки;
- детали корпусов, шкафов, кожухов и т.д.
Достаточно лишь составить нужную программу, и станок сам будет производить операции в заданном порядке, и с высокой скоростью. Точность срезов при этом будет максимальной, и никакой другой метод резки пока не может сравниться с лазером.
Преимущества технологии
Лазерные установки стоят недешево, и во время работы потребляют большое количество электроэнергии. Но финансовые и энерго-затраты компенсируются следующими преимуществами:
- высокая скорость – до 170 м/мин;
- отсутствие механического контакта с заготовками (что позволяет работать с хрупкими и нестабильными материалами);
- высокая точность резки – до 0,05 мм;
- минимальное количество отходов;
- возможность работы с толстым листовым металлом (в случае со сталью – до 20 мм);
- возможность фигурной резки по предварительно составленным проектам.
С применением лазерного метода, из одного листа металла можно получить большее количество деталей, чем при механической резке. Кроме того, повышается точность их изготовления.