Лазерная резка алюминия, нержавейки, листового металла и изделий

Лазерная резка металла

В основе технологии лазерной резки заложен принцип использования для обработки заготовок сфокусированного лазерного луча высокой мощности. Оборудование, оснащенное лазерной установкой, может разрезать материал любой твердости. При этом точность и качество поверхности реза не потребуют дополнительной обработки.

Материалы

Каждый отдельно взятый материал имеет свои особенности, оказывающие влияние на качество работ при лазерной резке. Процесс реза сопровождается плавлением, испарением, возгоранием и выдуванием обрабатываемого материала. Вязкость материала, его теплофизические и оптические свойства, способность к образованию шлака требуют подбора параметров лазерной установки, при которых вышеперечисленные процессы обеспечивают технические требования к обрабатываемой поверхности.

Алюминий: технология раскроя СО2 и другие

Лазерная резка алюминия

Алюминий и его сплавы имеют высокую теплопроводность и обладают низкой способностью поглощения лазерного луча. Этим вызвано применение оборудования с очень мощной лазерной установкой. Для лазерной резки алюминия используют установки с твердым рабочим телом или оборудование с газовым наполнителем, которые в большинстве случаев работают на углекислом газе или в его смеси с азотом, инертными газами. Газовые устройства более мощные и функционируют как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Твердотельный аппарат использует только импульсный режим.

Высокая мощность и концентрация энергии лазерной установки позволяет свести к минимуму зону поверхности обработки. Это уменьшает количество образующегося при резке шлака, связанного со способностью алюминия быстро окисляться с повышением температуры. Дополнительно для удаления расплавленного металла в зону резки направляется поток газа (обычно азота), что делает края реза ровными.

Важно: качество реза алюминия ухудшается с увеличением толщины заготовки.

Нержавеющая сталь

Изделия из нержавеющей стали, изготовленные по технологии лазерной резки. Фото Модельер

Обработка нержавейки общепринятыми способами вызывает определенные трудности ввиду ее повышенных прочностных и других механических характеристик. На лазерную технологию эти параметры не оказывают никакого влияния. Здесь существенную роль оказывают другие физические и химические свойства:

  • наличие легирующих элементов способствует образованию шлака;
  • при химических реакциях с кислородом воздуха образуются тугоплавкие оксиды, которые требуют дополнительной энергии для выполнения технологической операции;
  • низкая текучесть некоторых видов нержавейки создает проблемы для удаления расплавленного металла.

Действию указанных факторов препятствует выполнению лазерной резки в газовой среде, обычно в атмосфере азота. Азот подается в рабочую зону под давлением 20 атм., что способствует удалению расплава и охлаждению зоны реза. При резке заготовок большой толщины следует обеспечить погружение пятна луча в глубину расплавленного металла, что сделает более эффективной защиту газовой средой.

В зависимости от характеристик материала нержавейки, ее толщины подбирается тип лазерной установки. Наиболее часто используется волоконный лазер, рабочим телом которого является оптическое волокно.

Цветные металлы

Лазерная резка

Кроме алюминия другие цветные металлы (цинк, магний) также обрабатываются технологией с применением лазерного оборудования. Эти металлы обладают высокими теплопроводными свойствами и отличаются низким коэффициентом поглощения лазерного излучения. Наиболее сильно его отражение происходит на длинах волн газового лазера с рабочим телом из углекислого газа.

Поэтому для лазерной резки цветных металлов применяется твердотельное оборудование. Возможность его работы на импульсном режиме помогает снизить температуру в зоне реза тонколистовых заготовок и уменьшить возможность образования термических деформаций.

Другие материалы

При лазерной резке меди и ее сплавов (латунь, бронза) следует учитывать их высокую теплопроводность, из-за которой энергия луча будет рассеиваться по телу заготовки. Мощная лазерная установка поможет решить проблему раскроить лист меди с качественной поверхностью реза. При этом использование твердотельного лазера способствует лучшему поглощению энергии луча, так как длина вырабатываемой им волны способствует этому.

Важно: толщина заготовок меди и ее сплавов сильно ограничена при применении лазерной технологии. Толстые заготовки необходимо резать другими методами, например, с использованием плазменной резки.

Присутствие в стали цинка, даже в виде покрытия, изменяет ее оптические характеристики в плане поглощения энергии лазерного луча далеко не в лучшую сторону. Коэффициент отражения оцинкованной стали выше, чем у обычной. Применяя более мощное лазерное излучение с использованием создания защитной азотной газовой среды в зоне реза, удается обеспечить приемлемое качество резки.

Важно: следует использовать азот только высокой чистоты, тогда на кромках не остается никаких следов окислов.

Титан и его сплавы при небольшом весе обладают высокой прочностью. Обработка механическими способами вызывает остаточные напряжения, что нарушает форму изделий после обработки. Заготовки из титана и его сплавов не имеют таких дефектов после обработки с помощью лазерных установок. Однако образование окисных поверхностных пленок при высоких температурах способствует наличию грата (излишков металла) на кромках после обработки. Защитная среда зоны обработки из инертного газа аргона с подачей его при оптимальном давлении делает их ровными, без наличия дефектов.

Толщина: раскрой лазером тонкого и прочего видов металла

Лазерная резка тонколистового металла. Фото Промдизайн

Толщина заготовки, помимо физико-химических свойств материала, один из основных параметров при выборе мощности лазерной установки. Преимущества раскроя металла с помощью лазерной технологии заключаются в получении размеров заготовок,  уменьшающих трудоемкость их дальнейшей технологической обработки. Однако качество обработки снижается с увеличением толщины и достигает предела, дальше которого мощность лазерной установки не обеспечивает нормально процесс расплавления металла поверхности реза.

На практике для раскроя заготовок толщиной до 6 мм. эффективность использования лазерной технологии оправдывает применение. Для более толстых заготовок она используется значительно реже. Здесь более целесообразно применение других способов раскроя: плазменной, кислородной, гидроабразивной резки.

Формы: листы и так далее

Резка листового металла лазером. Фото МЕТКОР

Заготовка в форме листа самая распространенная форма для технологии лазерного раскроя. Следует соблюдать следующие рекомендации, влияющие на экономичность и качество получаемых из листа заготовок.

  • Поверхность листа не должна иметь следов ржавчины или других видов коррозии. Они сильно подпортят контуры вырезаемых заготовок.
  • Сама поверхность листа должна быть изначально ровной, иначе все отклонения скажутся на качестве реза.
  • При разработке карты раскроя необходимо обеспечить отступление контуров друг от друга и от края на расстояния рекомендованные инструкцией по эксплуатации оборудования.
  • В контурах заготовок стараться не использовать острые углы, лучше выполнять их закругленными. Станок в таком случае не будет лишний раз изменять скорость режущей головки.
  • Карту раскроя делать с минимально возможным количеством контуров, что сократит количество не производительных врезок и уменьшит трудоемкость работ.

На станках с ЧПУ, на которых производится резка, программное обеспечение позволяет выполнять обработку других форм заготовок — труб и различных профилей.

Резка отверстий

lazernaya-rezka-metallaНа станках с ЧПУ с лазерной установкой, где производится раскрой листов, целесообразно выполнять с одной установки другие элементы конструкции обрабатываемой детали. Это могут быть отверстия для крепления, окна для вывода проводов, отверстия для вентиляции и охлаждения. Программное обеспечение обеспечит точное соответствие нахождения отверстий согласно технической документации, а лазерная технология — выполнение отверстия идеальной формы с ровными кромками.

Диаметр отверстий охватывает весь диапазон типоразмеров, начиная с минимально допустимого 1 мм. Конусность (выходной диаметр шире входного) лишь еле заметно проявляется при обработке толстых листов. Максимальная толщина листа, в котором прорезаются отверстия, зависит от вида обрабатываемого металла. Лучше всего обрабатываются отверстия из черного металла.

Изделия

Изделия. Лазерная резка.

Высокая точность реза, способность обрабатывать заготовки практически из любых материалов, хорошая адаптация для работы на станках с программным обеспечением позволяют использовать лазерную технологию для изделий с высокими дизайнерскими требованиями. Особенно широкое применение этот способ производства представлен в рекламном бизнесе. С помощью станков лазерной резки и гравировки производится изготовление вывесок, табличек, рекламных щитов, витрин и другой подобной продукции.

Использование луча заданной мощности на станках лазерной резки и гравировки делает возможным выполнять информационное изображение с высокой степенью разрешения. Дополнительной обработки не требуется, изображение не тускнеет на протяжении всего срока эксплуатации.

Точность, четкость и неограниченный срок годности лазерной гравировки используют в декорировании таких предметов как именных часов, предметов интерьера, печатей и штампов и других.

Для идентификации и классификации изделий применяется лазерная маркировка. Ее отличает высокая читабельность даже при мелких шрифтах. Лазерная маркировка не смывается, не деформируется. Принцип работы лазерных маркираторов аналогичен с работой граверов — снимается слой нужной глубины и ширины и формируется требуемое изображение.

Конструкции: ворота заборы и другие

Станки с лазерной установкой используются в обработке металлических и деревянных изделий, на предприятиях по производству упаковки и изготовлению резиновых прокладок, в швейных и обувных ателье и других производственных сферах. Следует отметить, что для резки неметаллических материалов эффективны в основном газолазерные установки с углекислым газом в качестве рабочего тела.

Из всего перечисленного многообразия видов деятельности выделяются следующие конструкции, выпускающиеся на лазерных станках.

  • Заборы, ворота. Лазерная резка способна превратить обычные ворота и забор в настоящий арт-объект, входящий в создаваемый ландшафтный дизайн, например, дачного участка.
  • Двери. Технология лазерной резки помимо повышения точности и скорости изготовления металлических дверей позволяет воплощать различные дизайнерские идеи.
  • Сувенирная продукция. Ассортимент достаточно широк — от брелоков до различных видов художественной упаковки.
  • Производство мебели с декоративными элементами интерьера. Изделия выполняются с очень точным выделением художественных элементов деталей, что отсутствует при использовании механических инструментов — резца или фрезы.
  • Чехлы для обивки автомобильных кресел. Лазер обрабатывает любой из многочисленных применяемых в технологии изготовления чехлов материалов (искусственная и натуральная кожа, замша, велюр и многие другие прочные и износостойкие ткани). Высокая точность кроя сокращает время изготовления чехлов.
  • Производство игрушек. Технология позволяет делать раскрой даже для самых маленьких мягких игрушек. Возможность получения гладкого реза важна для деревянных игрушек предназначенных малышам. Программные лазерные станки достаточно легко перестраиваются от серийных к индивидуальным заказам и обратно при производстве игрушек типа конструкторов, кубиков, пирамидок, развивающих игр и других.

Видео

Где заказать

Компании, специализирующиеся на выполнении лазерной резки металлов, представлены в отдельном разделе нашего сайта. Сотрудники предприятия осуществляют обработку материалов различных видов и форм. Компании, постоянно нуждающиеся в проведении лазерной резки металлов, следует рассмотреть вариант приобретения оборудования. Производители и поставщики оснащения собраны в разделе «Где купить станки для лазерной резки металлов».

К записи "Лазерная резка алюминия, нержавейки, листового металла и изделий" 5 отзыва (ов).
  1. Виктор:

    Я работаю на Trumpf 3030, 3200Вт. Ещё в конторе есть старенький на 2000 Вт. Газы в резонатор азот, углекислота и гелий. При круглосуточной работе хватает надолго. Для резки нержавейки берем азот из азотной установки. Чернуху до 2мм режем азотом, дальше кислород из баллонов. Кислород только повышенной чистоты и 20-ку приходится резать. На новом лазере всё програмное обеспечение на русском. Воздухом не режем, азотная сутками пашет и газа на два станка хватает. От чистоты режущего газа сильно зависит и качество реза.

  2. Наталья:

    Лазерная резка — большой прогресс для всей индустрии производства. Есть знакомый дизайнер, который создает настоящие арт-шедевры с помощью лазерного станка. Это не просто красиво, но и прибыльно)) не занимает много усилий и времени

    • Админ:

      ну да, только оборудование стоит не так дешево, чтобы покупать его для развлечений

  3. Валерчик:

    Занимался в свое время лазерной резкой аллюминия.Использовал оборудование с газовым наполнителем,которое работало на углекислом газе.Аппарат был достаточно мощный и практически не оставлял шлака при резке металла.Как по мне,то это достаточно серьезная работа,которая требует внимания и усидчивости.Но когда научишься,как по мне-лучшей работы не найти.

Оставить свой отзыв

©2013-2020    Копирование материалов запрещено
Рекламодателям
Авторские права
Пользовательское соглашение
Персональные данные
Политика конфиденциальности
Содержание    //    Вверх
Adblock
detector