Лазерная резка металла: виды, принцип работы и преимущества

 

На сегодняшний день услуги резки металла достаточно актуальны. Особенным спросом пользуется лазерная обработка – это современный метод, направленный на аккуратное рассечение металлически изделий.

Принцип работы лазера

Лазерный луч представляет собой фокусировано-направленный поток света высокой мощности, способный резать не только металл, но и прочные породы камней, алмазы, различные конструкции. Современное оборудование позволяет аккуратно делать разрезы без оставления деформаций на поверхности металла. Так же свойства после проведения процедуры и заданные характеристики материала не изменяются.

Обобщенный принцип действия автоматической лазерной установки:

  • Плавление металла происходит за счет воздействия сфокусированного лазерного луча, направленного на поверхность прочного металла.
  • Ширина воздействия луча остается одинаковой во время проведения всех этапов, операции, направленных на разделение различных типов металла, и равна от 0,2-0,3 мм.
  • Точность резки таких установок высока, находится в диапазоне от 0, 005-0, 008 мм.
  • Конусность минимальна и составляет менее 1 градуса, следовательно, отверстия на металле получаются наиболее геометрически правильными.
  • Когерентность включает резонансность и одновременность направления огромной численности волновых реакций, развивающихся в структуре луча, что отражается на силе действия потока.
  • Теплопроводность. Под влиянием высокой температуры лазер быстро проходит через все слои металла, благодаря чему происходит быстрое остывание поверхности.
  • В процессе работы оборудования, расходуется только: кислород, воздух, азот, в методе плавленой рези используется только кислород.

Лазерное устройство работает синхронизировано через автоматизированную компьютерную систему. Эксперт рассчитывает и задает необходимые параметры, вводит в программу полученные данные, после чего начинается процесс по разделению материала на части. Благодаря воздействию высокой температуры и быстрому выполнению работы, на поверхности изделия не остается швов и деформаций.

Виды лазерной резки

Лазеры для резки классифицируютмся по типу используемой среды:

Твердотельные. Устройство представляет собой камеру, где создается пучок энергии в виде вспышки, распространяющийся от мощной лампы к металлу. Тело – стержень, изготовленный из смеси раскаленного неодимового стекла с алюмониттриевым гранатом, покрытых слоем неодима. С двух сторон тела фиксируются полупрозрачные зеркала, через которые выходит лазерный луч.

Газовые. Рабочее тело представлено в виде смеси углекислого газа с гелием и азотом. Фаза активно прокачивается системой насосов через тонкую газоразрядную трубку. В результате воздействия электрических разрядов синтезируются лазерные лучи. Увеличение мощности производится при условии оснащения устройства полупрозрачными, светоотражающими зеркалами.

Газодинамические. Являются самыми мощными и эффективными. Тело представлено в виде раскаленного углекислого газа в диапазоне 1 000–3 000 °К (726–2726 °С), приходит в действие посредством работы лазера небольшой мощности.

Преимущества резки лазером

Благодаря наличию уникальных свойств, лазерная резка пользуется большим спросом на рынке услуг.

  • Низкая себестоимость оборудования.
  • Перпендикулярность кромки.
  • Малая ширина реза.
  • Диаметр отверстия меньше толщины листа.
  • Низкое термическое воздействие на кромку.
  • Обработка тонкого листа от 2 мм.
  • Не имеется окалин, детали не нуждаются в дополнительной обработке.
  • Малый угол расхода, что позволяет произвести мощный фокусированный луч.

Лазерная резка производится на различных видах металлов: алюминий, малоуглеродистая сталь, инструментальная сталь, нержавеющая сталь, медь, титан, сплавы. Благодаря высокой скорости, большой мощности устройств, повышается производительность труда и качество выполняемой работы.

Сферы применения

Лазерная резка активно используется для точного раскроя материала высокой прочности, направленного на строительство инженерных сооружений, емкостей, возведения ограждений, декоративного оформления посредством создания узоров, элементов, создания мангалов (для будущей продажи или собственного пользования); гравировка, направленная на декорирование ограждений, центральных ворот.