Лазерна порізка металу

Лазерна порізка металу — один із найбільш високотехнологічних, точних, безвідходних варіантів розкрою металевих заготовок, що дозволяє скоротити кількість відходів до мінімуму, прискорити процес обробки металопродукції й отримати вироби високої якості.

Лазерна різка металу – відносно новий спосіб обробки металу, бо виник в кінці XIX сторіччя.

Історичні дати

  • У 1916 році Альберт Ейнштейн відкрив світу свою концепцію вимушеного випромінювання, яка стала відправною точкою у створенні сучасних лазерних станків.
  • 1960 року дослідники Bell Laboratories представили світові перший газовий лазер на суміші гелію і неону, який застосовується до наших днів в оптиці та лабораторіях під час дослідів.
  • У 1963 р Ж. Алфьоров та Г. Кремер (Нобелівська премія з фізики 2000) розробили теорію напівпровідникових гетеро структур, на основі яких було створено багато лазерів.

Принцип роботи лазерного різання металу

Принцип роботи лазерного різання металу полягає в тому, що комп’ютер направляє потужне лазерне випромінювання на вкрай маленьку ділянку металу. Під впливом лазера метал розплавляється, після чого або випаровується, або видувається газовим струменем. Завдяки цьому зріз металу гранично точний, відсутні відколи, “рвані” місця та інші пошкодження, які потребують додаткової обробки.

Які типи лазерного різання використовуються для листового металу?

Сьогодні більшість промислового лазерного різання листового металу здійснюється за допомогою двох типів лазерів: CO2 і волоконного.

CO2 лазерна порізка металу

CO2 лазерна порізка металу

CO2-лазер (вуглекислотний лазер) генерується в газовій суміші, яка в основному складається з вуглекислого газу (CO2), гелію та азоту. Такий лазер електрично накачується за допомогою електричного розряду.

CO2-лазери зазвичай випромінюють на довжині хвилі 10,6 мкм. Ті, що використовуються для обробки матеріалів, можуть генерувати промені потужністю багато кіловат. Ефективність настінної розетки CO2-лазерів становить приблизно 10%, що вище, ніж у більшості твердотільних лазерів з ламповим накачуванням, але нижче, ніж у багатьох лазерів з діодним накачуванням.

CO2-лазер може різати більш товсті матеріали (>5 мм) швидше, ніж волоконний лазер такої ж потужності. Це також забезпечує більш гладку поверхню під час різання більш товстих матеріалів.

Лазерне різання листового металу історично почалося з CO2-лазерів. Більшість верстатів для лазерного різання CO2 є тривісними системами (X-Y, двовимірне керування позиціонуванням із керуванням висотою по осі Z).

Однак існує кілька способів досягнення руху X-Y: переміщення лазерної головки, переміщення заготовки або комбінація обох.

Найпопулярніший підхід відомий як система «літаючої оптики», де заготовка залишається нерухомою, а дзеркала переміщуються по обох осях X і Y. Переваги цього підходу полягають у тому, що двигуни завжди рухаються відомою фіксованою масою. Часто це може бути набагато важче заготовки, але його легше передбачити та контролювати.

Оскільки оброблювана деталь не переміщується, це також означає, що фактичного обмеження ваги листа немає. Недоліком літаючої оптики є зміна розміру променя, оскільки лазерний промінь ніколи не буває ідеально паралельним, а фактично трохи розходиться, покидаючи лазер.

Це означає, що без контролю розбіжності можуть існувати деякі варіації продуктивності різання між різними частинами столу через зміну розміру необробленого променя. Цей ефект можна зменшити, додавши спеціальну оптику, або деякі системи навіть використовують адаптивне керування дзеркалом.

Альтернативою є система «фіксованої оптики», де лазерна головка залишається нерухомою, а заготовка переміщується по обох осях X і Y. Це ідеальна ситуація оптично, але гірша ситуація механічно, особливо для важчих аркушів.

Для відносно невеликої ваги аркушів фіксована оптична система може бути життєздатним варіантом, але зі збільшенням ваги аркуша точне позиціонування матеріалу на високій швидкості може стати проблемою.

Третій варіант відомий як «гібридна» система, де лазерна головка переміщується по одній осі, а матеріал переміщується по іншій осі. Це часто є покращенням порівняно з фіксованою оптикою, але все ще страждає від труднощів із більшою вагою аркушів.

Волоконні лазери

Волоконні лазери

Волоконні лазери належать до сімейства твердотільних лазерів. У твердотільних лазерах промінь генерується твердим середовищем. Волоконні лазери, дискові лазери та лазери Aramis належать до однієї категорії.

Промінь волоконного лазера генерується низкою лазерних діодів. Потім лазерний промінь передається через оптичне волокно, де він посилюється (подібно до звичайної лазерної порожнини в CO2-лазерах). Посилений промінь, виходячи з оптичного волокна, проходить через коліматор, а потім фокусується лінзою або увігнутою лінзою на матеріал, який потрібно розрізати. Волоконні лазерні джерела мають такі переваги:

  • На відміну від звичайного CO2 резонатора, джерело волоконного лазера не має рухомих частин (наприклад, вентиляторів для циркуляції газу) або дзеркал у джерелі світла. Це головна перевага з точки зору зниження вимог до обслуговування та експлуатаційних витрат.
  • Волоконні лазери в декілька разів енергоефективніші, ніж CO2-лазери такої ж потужності.
  • Волоконний лазер може різати тонкі листи швидше, ніж CO2-лазер такої ж потужності. Це відбувається завдяки кращому поглинанню довжини хвилі волоконного лазера на фронті різання.
  • Волоконні лазери здатні різати світловідбиваючі матеріали, не побоюючись, що зворотні відбиття пошкодять машину. Це дозволяє без проблем різати мідь, латунь і алюміній.

Які метали підходять для лазерного різання:

Лазерна різка дає можливість робити розкрій чорних та кольорових металів, а саме:

  • Чорна (вуглецева) сталь
  • Нержавіюча сталь
  • Латунь
  • Алюміній, сплави алюмінію
  • Мідь, мідні сплави
  • Титан

Лазерна різка металу – переваги та обмеження

Переваги лазерної порізки:

  • Надзвичайна висока якість деталей після лазерного розкрою металу, краї чисті та не потребують додаткових зачисток.
  • Висока точність деталей, оскільки точність лазера 0,01 мм.
  • Можливий розкрій листового металу на прості деталі, а також складний фігурний візерунок.
  • Лазерна порізка металу дозволяє дуже швидкий спосіб виконання замовлення, адже завантаження наступного завдання виконується шляхом заміни файлу в комп’ютері та заміни листа на столі.
  • Безконтактність – відсутність дефектів поверхні.
  • Підходить практично для всіх металів.

Обмеження послуг лазерного різання:

  • Лазерне різання металу має свої обмеження, які в основному залежить від товщини металу. Зазвичай максимальна товщина листа металу не повинна перевищувати 19 мм.
  • Якісне виконання порізки можливе при умові, що лист рівний, чистий, не побитий корозією.

ТОВ “ТД Альткон” працює в України вже понад 10 років, та може запропонувати послуги з лазерної порізки на високому рівні та за помірними цінами.

Наші можливості:

  • Розмір робочої поверхні столу складає 1500 × 3000 мм;
  • Максимальна товщина листа – 16 мм;
  • Різка високої точності – точність позиціювання на координатах + 0,01 мм. Це дає можливість створювати складні за формою деталі та мінімізувати відходи;
  • Деталі мають чистий і гладкий зріз без задирок і обгорання;
  • Можливість лазерного різання листового металу: чорного, оцинкованого, нержавіючого, алюмінієвого.
  • Виконання замовлення йде в максимально короткі терміни.

Ви можете самостійно зробити попередній розрахунок вартості свого замовлення на Калькуляторі.

Зворотній зв'язок