С использованием технологии лазерной резки металла удается достигать точной обработки заготовок. Конструкция станка выполнена по принципу концентрации высокоэнергетического потока света в малой области. Ограниченное пятно воздействия моментально нагревает металл, который выдувается потоком газа. Благодаря высокой скорости работы, поверхность заготовки не перегревается, а кромки реза остаются чистыми, ровными, без заусенцев.
Тем не менее, разделка металла на лазерных станках имеет ограничения, которые касаются как экономической, так и технической составляющей.
Обработка металлов на лазерном станке, как на любом техническом устройстве, имеет свои особенности и пределы возможностей. Высокая скорость реза, повторяемость геометрии деталей достигаются за счет работы 3 узлов:
Аппаратное управление включает также ЧПУ, благодаря которому станок работает в автоматическом режиме.
Конструкция станка обеспечивает фокусировку сверхтонкого луча (диаметр 0,1-0,2мм) на поверхности металла. Участок реза нагревается до температуры плавления или испарения металла. Для удаления расплава применяется активный или инертный газ, подаваемый под давлением до 4 МПа. Возможности лазерной установки ограничиваются ее мощностью и возможностью фокусировать энергию в малой области.
Подача газа к месту реза выполняется под давлением. При этом газовая среда выполняет сразу 3 задачи:
В лазерных станках используют 4 вида газовых сред:
Кислород и воздух применяется для резки толстостенных заготовок (до 30мм) из черной, углеродистой стали. А вот для цветных металлов (медь, алюминий, латунь) применяют только воздух в случае, если не нужна чистая кромка.
Азот и гелий используют для обработки меди, алюминия и латуни. Эти сплавы обладают высокой отражательной способностью и теплопроводностью, что негативно сказывается на чистоте реза. Такие газы максимально защищают кромку от образования оксидной пленки, грата и облоя, а также снижают зону термического влияния.
Стоимость гелия и азота на порядок выше, чем кислорода и воздуха. Для небольших партий заготовок – применение лазерного станка обосновано. Если нужно изготовить большую партию деталей, затраты могут быть нецелесообразными, так как потребуется чистовая обработка.
Воздействие лазера максимально в случае его полного поглощения металлом. Медь, латунь, алюминий имеют высокий коэффициент отражаемости, поэтому толщина резки заготовок из этих сплавов ограничена (3-6мм). При увеличении толщины снижается качество кромки. На ней могут образовываться прожоги, потемнения и раковины.
Допустимая толщина резки:
На лазерном станке можно обрабатывать толстые заготовки. Но качество шва от этого страдает. Кроме этого, при работе лазера на максимальных значениях, на кромке образуется конусность, а шов подвергается сильному перегреву (термическое влияние). Для последующей сварки такие дефекты критичны. В этом случае лучше использовать механическую резку с последующей точной обработкой фрезерованием.
При работе с толстостенными заготовками нужно оставлять припуски для последующей механической обработки.
При резке цветных металлов используют только оптоволоконные станки с режимом ИПОР (импульсно-периодические оптические разряды). Это позволяет максимально снизить эффект отражения и ускорить прожог заготовки.
После резки металла лазером, на его кромке образуются дефекты. Это следствие работы станка на пределе с заготовками максимальной толщины.
Некоторые дефекты металла:
Характер работы лазера не позволяет разделать заготовку с предельной точностью без дополнительной (финишной) обработки. Если обрабатываемая деталь будет подгоняться (сопрягаться), то нужно оставлять припуск для механической обработки.
Альтернативой лазерной резки являются кислородная и плазменная разделка. Но получить деталь сложной геометрической формы с минимальными допусками, как с помощью лазера, не получится. Кислородным резаком можно обрабатывать толстый металл (до 200 мм), но с низкой точностью (2-4мм, по сравнению с лазером 0,1-0,3мм).
Плазменная обработка намного сильнее перегревает кромки, а ширина реза составляет до 3 мм (лазером менее 0,3-0,5 мм). Из 3 способов применение лазерного станка – самый дорогостоящий. Но изготовление деталей сложных форм другими методами невозможно.
Компания «Аурис 3D» оказывает услуги лазерной резки металла. Для работы используем оптоволоконный станок Oree Laser FM3015AT6, на котором можно обрабатывать листовую сталь, медь, алюминий, латунь, а также трубы любого профиля. Гарантируем качество реза.
Для обработки деталей разного назначения, а также разделки металлического профиля и листовой стали, применяют лазерные станки. Достоинством такого способа резки являются высокая геометрическая точность обработки, отсутствие бракованных заготовок, а также повторяемость деталей. Для работы с профилированным металлом, лазерные станки оснащаются специальным оборудованием для подачи заготовки в область реза.
Для обработки металлических труб разного профиля применяются лазерные станки. Такой способ резки позволяет достигнуть высокой точности детали и чистоты реза. Числовое программное управление станка исключает ошибки и человеческий фактор. Поэтому использование лазерной технологии позволяет изготавливать высокоточные детали с максимальными допусками.