Про технологію лазерного різання: нюанси, особливості, характеристики

Лазерне різання – це найбільш ефективний сучасний спосіб обробки металів та сталей. Воно дозволяє створювати складні деталі без псування поверхні листів зі сплавів титану, міді, латуні, нержавіючої сталі, алюмінію тощо.

Лазер використовують у складі різного промислового устаткування. Він дозволяє досягти високої точності в розрізанні та розкрої металевих листів, чим не може похвалитися технологія механічної обробки. Фрези, ножівки та пили роблять кромку матеріалу нерівною. Лазерне різання значно прискорює та полегшує процес створення металевих виробів, одночасно полегшуючи працю розробника деталі.

Сфокусований лазерний промінь дозволяє вирізати виріб із дуже гострим кутом. Лазерне різання передбачає безконтактний спосіб вирізування, що дозволить такому устаткуванню працювати з дуже тонкими металевими листами.

Головною перевагою цієї технології є необхідність використання додаткових ріжучих інструментів, ресурс яких обмежений. Використання лазерного обладнання прискорює обробку деталей, а це означає, що ресурс верстата витрачається повільніше. Другою перевагою є виняткова точність розрізання матеріалу.

На даний момент у промисловості використовується два види лазерного обладнання:

1. Твердотільний. Характеризується низькою потужністю (до 6 кВт) та малим розміром довжини хвилі (1 мкм).
2. Газовий. Дуже велика потужність до 15 тисяч Вт. Для створення лазерного променя використовується гелій, аргон, азот та вуглекислий газ.

Кожен вид лазера може посилати промінь імпульсно чи постійно.

Сучасні компанії, які надають послуги лазерного різання, здатні виконувати поставлені завдання у вигляді просунутого обладнання. Більшість розвинених лазерних установок оснащено дисплеєм та клавіатурою. Програмне забезпечення оновлено – майстер працює з меню його рідною мовою. Багато лазерних верстатів мають функцію автоматичного наведення фокусу, якісні ємнісні датчики і технологія машинного зору.

Позитивні та негативні сторони лазерного різання

Цю технологію цінують за такі моменти, як:

• виняткова точність;
• поверхня металу не нагрівається;
• дозволяє виробляти деталі складних форм;
• простота використання устаткування;
• висока якість розрізання;
• можливість створення унікальних виробів;
• контакт лазера із металом не деформує матеріал;
• ніякого механічного впливу на матеріал не виявляється;
• розкрій здійснюється безконтактним способом;
• технологію можна використовувати для матеріалів із високою теплопровідністю;
• можна виготовляти складні та тендітні вироби;
• виробничий процес автоматизований;
• в результаті різання не утворюється пил;
• можна розрізати дерево, пластик, тканину, картон і навіть шкіру;
• є можливість обробляти матеріали із підвищеним ризиком деформації;
• висока швидкість виконання проекту;
• мала зона теплової дії.

Недоліки процесу різання:

• не можна використовувати метал великої товщини;
• висока вартість послуги;
• параметри ефективності розрізання залежать від особливостей устаткування;
• є обмеження щодо товщини матеріалу;
• не можна здійснювати кулькування, витяжні роботи та жалюзування;
• швидкість виробництва може знизитися через різні чинники;
• можлива лише обробка металевого листа з параметрами 1500х3000 мм;
• непрофесійне використання обладнання призводить до спалювання матеріалу.
• технологічні переваги лазерного різання:
• створена деталь має ідеальну лінію зрізу;
• значно скорочено обсяг витрат матеріалу;
• можна виконувати складне контурне різання;
• можна вирізати отвори з невеликим діаметром для металу з великою товщиною;
• обробка товстого металевого листа чи виробу спрощується;
• ви можете створювати деталі для унікальних проектів.

Технологічні переваги лазерного різання:

• створена деталь має ідеальну лінію зрізу;
• значно скорочено обсяг витрат матеріалу;
• можна виконувати складне контурне різання;
• можна вирізати отвори з невеликим діаметром для металу з великою товщиною;
• обробка товстого металевого листа чи виробу спрощується;
• ви можете створювати деталі для унікальних проектів.

Нюанси різання деяких видів металів, сталей та сплавів

Різання титану лазером

Титан без домішок добре реагує на лазерний промінь. Якщо використовувати кисень, швидкість розрізання значно збільшується. Однак у цьому випадку утворюється оксидний шар вздовж лінії різу, який можна швидко прибрати струменем кисню.

Ріжемо алюмінієвий лист

Алюміній має підвищену теплопровідність і високий коефіцієнт відбиття від довжини хвилі. Розрізання потребує застосування високоточного лазера мінімальною потужністю від 500 Вт. У процесі обробки використовується газ, який видаляє розплавлений метал біля лінії різу. Завдяки цьому значно покращується якість розрізання металу — стрічкова пилка не входить до жодного порівняння.

Особливості різання міді та латуні

Цей метал поглинає кілька енергії. В іншому, мідь та латунь реагує на лазер так само, як і алюміній.

Лазерне різання інструментальної сталі

За багатьма параметрами інструментальна сталь схожа на леговану. Вона добре піддається дії лазерного променя.

Нержавіюча сталь під лазерним променем

Лазерне різання дуже добре розкриває свої переваги при замовленні вирізування деталей з нержавіючої сталі. Використання цієї технології мінімізує зону термічного впливу, що дозволяє металу зберегти властивість стійкості до корозії. Однак швидкість обробки такого металу нижча, оскільки відсутня реакція нержавіючої сталі з киснем.

Різання легованої сталі

Більшість видів легованої сталі підходять для цього виду обробки. Сплави, створені за стандартами AISI-SAE 4130 і 4340, відмінно піддаються впливу лазера – точність різання дуже висока, а поверхня різу позбавлена ​​шорсткості.