Про технологію лазерного різання металів: нюанси, особливості, характеристики

Лазерне різання це найбільш ефективний сучасний спосіб обробки металів і сталей. Він дозволяє створювати складні деталі без псування поверхні листів із сплавів титану, міді, латуні, нержавіючої сталі, алюмінію і так далі.

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

Сфокусований лазерний промінь дозволяє вирізати виріб з дуже гострим кутом. Лазерне різання передбачає безконтактний спосіб вирізання, що дозволять такому обладнанню працювати з дуже тонкими металевими листами.

Головним достоїнством цієї технології є відсутність потреби використання додаткових ріжучих інструментів, ресурс яких обмежений. Використання лазерного обладнання прискорює обробку деталей, а це значить, що ресурс верстата витрачається повільніше. Другою перевагою є виняткова точність розрізання матеріалу.

На даний момент в промисловості використовується два види лазерного обладнання:

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

Кожен вид лазера може посилати промінь імпульсно або постійно.

Сучасні компанії, які надають послуги лазерного різання, здатні виконувати поставлені завдання за допомогою найсучаснішого обладнання. Більшість лазерних установок оснащено дисплеєм і клавіатурою. Програмне забезпечення оновлено — майстер працює з меню на його рідній мові. Більшість лазерних верстатів мають функцію автоматичного наведення фокуса, якісними ємнісними датчиками і технологією машинного зору.

Позитивні і негативні сторони лазерного різання

Художественная лазерная резка металла

Дану технологію цінують за такі моменти, як:

  1. Виняткова точність;
  2. Поверхня металу не нагрівається;
  3. Дозволяє робити деталі складних форм;
  4. Простота використання обладнання;
  5. Висока якість розрізання;
  6. Можливість створення унікальних виробів;
  7. Контакт лазера з металом не деформує матеріал;
  8. Ніякого механічного впливу на матеріал не здійснюється;
  9. Розкрій здійснюється безконтактним способом;
  10. Технологію можна використовувати для матеріалів з високою теплопровідністю;
  11. Можна виготовляти складні і тонкі вироби;
  12. Виробничий процес автоматизований;
  13. В результаті різання не утворюється пил;
  14. Можна розрізати дерево, пластик, тканину, картон і навіть шкіру;
  15. Є можливість обробляти матеріали з підвищеним ризиком деформації;
  16. Висока швидкість виконання проекту;
  17. Мала зона теплового впливу.

Недоліки процесу різання:

  1. Не можна використовувати для металу великої товщини;
  2. Висока ціна послуги;
  3. Параметри ефективності розрізання залежать від особливостей обладнання;
  4. Є обмеження по товщині матеріалу;
  5. Не можна здійснювати пуклевання, витяжні роботи і жалюзівки;
  6. Швидкість виробництва може знизитися через різні фактори;
  7. Можлива тільки обробка металевого листа з параметрами 1500х3000 мм;
  8. 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 або виробу спрощується;
  • Можна створювати деталі для унікальних проектів.

Нюанси різання деяких видів металів, сталей і сплавів

Різка титану лазером

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

Ріжемо алюмінієвий лист

Алюміній має підвищену теплопровідність і високий коефіцієнт відбиття від довжини хвилі. Розрізання вимагає застосування високоточного лазера мінімальною потужністю від 500 Вт. В процесі обробки використовується газ, який прибирає розплавлений метал біля лінії різу. Завдяки цьому значно поліпшується якість розрізання металу – стрічкова пила не входить в жодне порівняння.

Особливості різання міді і латуні

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

Лазерне різання інструментальної сталі

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

Нержавіюча сталь під лазерним променем

Лазерне різання дуже добре розкриває свої переваги при замовленні вирізання деталей з нержавіючої сталі. Використання даної технології мінімізує зону термічного впливу, що дозволяє металу зберегти властивість стійкості до корозії. Однак швидкість обробки такого металу нижче, так як відсутня реакція нержавійки з киснем.

Різка легованої сталі

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