Лазерная порезка металла

Лазерная резка металла — один из наиболее высокотехнологичных, точных, безотходных вариантов раскроя металлических заготовок, позволяющий сократить количество отходов до минимума, ускорить процесс обработки металлопродукции и получить изделия высокого качества.

Лазерная резка металла – относительно новый способ обработки металла, потому что возник в конце XIX столетия.

Исторические даты

• В 1916 году Альберт Эйнштейн открыл миру свою концепцию вынужденного излучения, ставшую отправной точкой в ​​создании современных лазерных станков.
• В 1960 году исследователи Bell Laboratories представили миру первый газовый лазер на смеси гелия и неона, применяемого до наших дней в оптике и лабораториях во время опытов.
• В 1963 г. Ж. Алферов и Г. Кремер (Нобелевская премия по физике 2000 г.) разработали теорию полупроводниковых гетероструктур, на основе которых было создано много лазеров.

Принцип работы лазерной резки металла

Принцип работы лазерной резки металла состоит в том, что компьютер направляет мощное лазерное излучение на очень небольшой участок металла. Под воздействием лазера металл расплавляется, после чего-либо улетучивается, либо выдувается газовой струей. Благодаря этому срез металла предельно точен, отсутствуют сколы, рваные места и другие повреждения, требующие дополнительной обработки.

Какие типы лазерной резки используются для листового металла?

Сегодня большинство промышленной лазерной резки листового металла осуществляется с помощью двух типов лазеров: CO2 и волоконного.

CO2 лазерная резка металла

CO2-лазер (углекислотный лазер) генерируется в газовой смеси, которая в основном состоит из углекислого газа (CO2), гелия и азота. Такой лазер электрически накачивается с помощью электрического разряда.

CO2-лазеры обычно излучают на длине волны 10,6 мкм. Используемые для обработки материалов могут генерировать лучи мощностью много киловатт. Эффективность настенной розетки CO2-лазеров составляет примерно 10%, что выше, чем у большинства твердотельных лазеров с ламповой накачкой, но ниже, чем у многих лазеров с диодной накачкой.

CO2-лазер может резать более толстые материалы (5 мм) быстрее, чем волоконный лазер такой же мощности. Это также обеспечивает более гладкую поверхность при резке более толстых материалов.

Лазерная резка листового металла исторически началась с CO2-лазеров. Большинство станков для лазерной резки CO2 являются трехосными системами (X-Y, двухмерное управление позиционированием с управлением высотой по оси Z).

Однако существует несколько способов достижения движения X-Y: перемещение лазерной головки, перемещение заготовки или комбинация обоих.

Самый популярный подход известен как система «летающей оптики», где заготовка остается неподвижной, а зеркала перемещаются по обеим осям X и Y. Преимущества этого подхода заключаются в том, что двигатели всегда двигаются по известной фиксированной массе. Часто это может быть гораздо труднее заготовки, но его легче предусмотреть и контролировать.

Поскольку обрабатываемая деталь не перемещается, это значит, что фактического ограничения веса листа нет. Недостатком летающей оптики является изменение размера луча, поскольку лазерный луч никогда не бывает идеально параллельным, а фактически немного расходится, покидая лазер.

Это означает, что без контроля расхождения могут существовать некоторые вариации производительности резки между разными частями стола из-за изменения размера необработанного луча. Этот эффект можно снизить, добавив специальную оптику, или некоторые системы даже используют адаптивное управление зеркалом.

Альтернативой является система «фиксированной оптики», где лазерная головка остается неподвижной, а заготовка перемещается по обеим осям X и Y. Это идеальная ситуация оптически, но хуже ситуация механически, особенно для более тяжелых листов.

Для относительно небольшого веса листов фиксированная оптическая система может являться жизнеспособным вариантом, но с увеличением веса листа точное позиционирование материала на высокой скорости может стать проблемой.

Третий вариант известен как гибридная система, где лазерная головка перемещается по одной оси, а материал перемещается по другой оси. Это часто является улучшением по сравнению с фиксированной оптикой, но все еще страдает от трудностей с большим весом листов.

Волоконные лазеры

Волоконные лазеры принадлежат к семейству твердотельных лазеров. В твердотельных лазерах луч генерируется жесткой средой. Волоконные лазеры, дисковые лазеры и Aramis относятся к одной категории.

Луч волоконного лазера генерируется рядом лазерных диодов. Затем лазерный луч передается через оптическое волокно, где он усиливается (подобно обычной лазерной полости в CO2-лазерах). Усиленный луч, исходя из оптического волокна, проходит через коллиматор, а затем фокусируется линзой или вогнутой линзой на разрезаемый материал. Волоконные лазерные источники имеют следующие преимущества:

• В отличие от обычного CO2 резонатора источник волоконного лазера не имеет подвижных частей (например, вентиляторов для циркуляции газа) или зеркал в источнике света. Это главное преимущество с точки зрения снижения требований к обслуживанию и эксплуатационным расходам.
• Волоконные лазеры в несколько раз более энергоэффективны, чем CO2-лазеры такой же мощности.
• Волоконный лазер может резать тонкие листы быстрее, чем CO2-лазер такой же мощности. Это происходит благодаря лучшему поглощению длины волны волоконного лазера на фронте резки.
• Волоконные лазеры способны резать светоотражающие материалы, не опасаясь, что обратные отражения повредят машину. Это позволяет без проблем резать медь, латунь и алюминий.

Какие металлы подходят для лазерной резки:

Лазерная резка дает возможность производить раскрой черных и цветных металлов, а именно:

• Черная (углеродистая) сталь
• Нержавеющая сталь
• Латунь
• Алюминий, сплавы алюминия
• Медь, медные сплавы
• Титан

Лазерная резка металла – преимущества и ограничения

Преимущества лазерной резки:

• Высокое качество деталей после лазерного раскроя металла, края чистые и не требуют дополнительных зачисток.
• Высокая точность деталей, так как точность лазера 0,01 мм.
• Возможен раскрой листового металла на простые детали, а также складной фигурный узор.
• Лазерная резка металла позволяет очень быстрый способ выполнения заказа, так как загрузка следующей задачи выполняется путем замены файла в компьютере и замены листа на столе.
• Бес контактность – отсутствие дефектов поверхности.
• Подходит практически для всех металлов.

Ограничение услуг лазерной резки:

Лазерная резка металла имеет свои ограничения, которые в основном зависят от толщины металла. Обычно максимальная толщина листа металла не должна превышать 19 мм.
Качественное выполнение порезки возможно при условии, что лист ровный, чистый, не избит коррозией.

ООО “ТД Альткон” работает в Украине уже более 10 лет и может предложить услуги по лазерной резке на высоком уровне и по умеренным ценам.

Наши возможности:

• Размер рабочей поверхности стола составляет 1500×3000 мм;
• Максимальная толщина листа – 16 мм;
• Резкая высокая точность – точность позиционирования на координатах + 0,01 мм. Это позволяет создавать сложные по форме детали и минимизировать отходы;
• Детали имеют чистый и гладкий срез без заусенцев и обгорания;
• Возможность лазерной резки листового металла: черного, оцинкованного, нержавеющего, алюминиевого.
• Выполнение заказа идет в максимально короткие сроки.
• Вы можете самостоятельно произвести предварительный расчет стоимости своего заказа на Калькуляторе.