Изготовление металлических деталей машин и механизмов, разделка листовых заготовок и их гравировка – все эти операции можно выполнять с помощью лазерного станка. Таким образом обрабатывают нержавейку, углеродистую сталь (в том числе оцинкованную), медь, алюминий, латунь, титан и серебро. Но для работы с разными металлами необходим определенный тип лазерного станка. Это обязательное условие, от которого зависит чистота обработки заготовки, а также точность геометрических параметров детали.
На процесс разделки влияют характеристики каждого сплава, его химический состава и физические свойства.
В настоящее время используется следующие виды станков:
Из перечисленных установок, для обработки металла применяют газовые СО2, оптоволоконные а также твердотельные лазеры. Остальное оборудование используют в лабораторных исследованиях, медицине, археологии, изучении атмосферы и других областях.
Отличаются станки типом активной среды и энергией накачки. В качестве активной среды применяются:
Активная среда преобразует энергию накачки в световые лучи. Другими словами, активная среда отвечает за образование и мощность лазера. А вот энергия накачки станка – это источник энергии, который преобразуется в лазер. В качестве энергии накачки применяют оптические (газосветные лампы, диоды) и электрические источники (ток).
Тип активной среды влияет на максимальную мощность лазера. Этот фактор напрямую определяет толщину обработки металла, скорость прохода заготовки, а также виды обрабатываемых сплавов.
Для изготовления деталей и разделки металлических заготовок, станки имеют различную конфигурацию. Например, обработка меди или алюминия, в отличие от стали, требует высокой мощности светового потока. Кроме этого, характер излучения установки влияет на качество кромок реза: станок может испускать как импульсные, так и непрерывные волны.
Лазерные станки, независимо от их типа, состоят из следующих узлов:
Оптический резонатор представляет собой систему зеркал и линз, которые формируют световую волну в определенном диапазоне, а также концентрируют мощность лазера в одной области (точке). Эта система позволяет фокусировать всю мощность установки в малой области (0,1-0,5 мм).
Система управления станком включает программное обеспечение, интерфейс для ввода команд (компьютер), а также электронный блок управления. Последний отвечает за реализацию заданной программы резки посредством координации действий между компьютером, лазерной головкой и системой подачи.
Система подачи включает сервомоторы, управляемые посредством датчиков. Устройство подачи станка реализовано таким образом, чтобы достичь максимальной скорости принятия решений (управляющих программ) на основе данных, полученных в процессе резки. Она отвечает за процесс раскроя металла, в том числе:
В процессе резки датчики анализируют показатели работы и передают информацию на блок управления. Последний посылает управляющие сигналы сервомоторам, системе накачки, а также другим аппаратам для корректировки процесса разделки заготовки.
Рабочий стол выполняют в одном уровне по всей плоскости, а также комплектуют зажимными устройствами (пневмопатронами). Некоторые типы станков комплектуются сменными рабочими поверхностями.
Резка металла на лазерном станке выполняется по чертежу. Для его составления нужно воспользоваться программой, которая создает графические объекты векторного формата. Используются CorelDRAW, AutoCAD или Adobe illustrator. После составления чертежа, его загружают в ПО станка.
Далее производится настройка параметров резания. В зависимости от типа оборудования, режим разделки может быть настроен вручную или автоматически. Последний вариант требует от оператора загрузить чертеж, внести информацию о типе сплава, его характеристиках, а также указать допуски и требуемое качество детали. На основе этих данных, оборудование автоматически настраивает параметры реза.
Разделка металла с помощью лазерного станка основана на нагреве участка реза до температуры плавления или испарения. При воздействии мощного светового луча, сплав нагревается и подвергается воздействию газовой среды, которая выдувает расплав.
Для резки металла на лазерном станке нужно:
Так как лазерные станки оснащены числовым программным управлением (ЧПУ), процесс разделки металла выполняется автоматически. Датчики контроля состояния лазерной головки контролируют температуру рабочего органа, а также его запыленность. При превышении нормативных параметров, система очистки подает охлаждающий газ или активирует вытяжку.
Чтобы выбрать оборудование для лазерной резки, необходимо определить какой металл будет обрабатываться. Дело в том, что каждый сплав обладает индивидуальными физико-химическими свойствами, которые влияют на процесс разделки и качество будущей детали.
Характеристики металлов:
Для резки всех типов сталей, кроме конструкционной и нержавеющей, можно применять газовые СО2-лазеры. А вот медь, алюминий и латунь за счет высокой теплопроводности и отражаемости поддается обработке только оптоволоконными установками. Такие станки концентрируют значительную мощность луча в малой области, а длина волны позволяет «обходить» высокую отражаемость.
Нержавейка и конструкционные стали также обрабатывают на оптоволоконных станках. Рабочая среда этих лазеров позволяет создавать мощный импульсный поток в малой области, и получать геометрически точную кромку по линии реза без дефектов.
Для гравировки металла, а также резки обыкновенной стали, толщиной до 3-4 мм, могут применяться газовые СО2-лазеры. В остальных случаях используют только оптоволоконные станки.
Для разделки всех типов сталей, а также алюминия, меди и латуни, подойдет станок Oree Laser FM3015AT6 3000W. В качестве рабочей среды применяется оптоволокно, что обеспечивает формирование мощного импульсного луча света.
Характеристики станка:
Oree Laser оснащен лазерной головкой с автоматическим фокусом и калибровкой. Дополнительная комплектация wi-fi позволяет дистанционно управлять процессом. Также станок оборудован системой зональной вытяжки.
Компания «Аурис 3D» выполняет резку стали, меди, алюминия и латуни на лазерном оборудовании с оптоволоконной рабочей средой. Работаем с листовым металлом (толщина до 20 мм) а также трубами (диаметр 10-225мм). На все оказываемые услуги предоставляем гарантию.
Для выполнения лазерной резки металла, а также изготовления деталей, разрабатывается чертеж. Мало начертить изделие на бумаге или компьютере, так как лазерные станки могут считывать файлы только определенного формата. Кроме этого, порядок составления такого чертежа, типы линий и масштаб имеют свои особенности. Если из одной целой заготовки планируется изготовить несколько деталей, нужно учитывать схему раскроя.
Для разделки металлических заготовок, а также изготовления деталей различного назначения, применяется метод лазерной резки. Особенностью такого способа обработки и главным отличием от механической резки, является отсутствие контакта режущих частей с поверхностью металла. При воздействии светового потока место реза нагревается до температуры плавления или испарения. Лазерная резка позволяет изготавливать детали с высокими допусками без окончательной обработки кромок.