Каким лазером режут металл
Содержание
Лазерная резка — эффективная технология раскроя металла, использующая в качестве инструмента мощное излучение. Под его воздействием материал плавится, выгорает.
Преимущества метода во многом объясняет бесконтактный принцип действия:
- Высокое качество. Минимальная ширина реза составляет порядка 0.2 мм. При этом объект не нагревается целиком и в зоне резки, где эффективно обдувается газовым потоком. Кромки не мнутся, не образуют сколов, не нуждаются в чистовой доводке;
- Универсальность. Луч функционирует с широким спектром материалов. Инструмент пригоден для прямого и фигурного кроя, прохождения отверстий, гравировки;
- Рациональное использование листа. За компактную разметку отвечает ЧПУ. Тонкость разреза также позволяет расположить будущие изделия как можно плотнее;
- Скорость резания – до 60 м/час;
- Экологическая чистота производства объясняется мгновенным удалением летучей взвеси, паров, дыма. Интенсивный поток уносит отходы в вентиляцию.
Виды лазерной резки
- Газовые (CO2) – режущие машины работают и по металлам, но чаще применяются для неметаллических полуфабрикатов. Среди них: фанера, пластик ПВХ. Можно назвать их универсальными, тем более что по энергопотреблению они имеют широкий диапазон. Мощные приборы применяются для прохождения толстых деталей, менее энергоемкие подойдут, например для малых глубин резания.
- Твердотельные, из которых наиболее популярны волоконные, как правило, используют для нецветных заготовок, до 20 мм. Они отличаются завидной производительностью.
- Газодинамические, они же кристаллические. Температура их рабочего тела (углекислого газа) достигает 3000 градусов по Цельсию. Этим объясняется высококачественный разрез. Их популярность ограничивает цена.
Отметим, что лазерной обработке лучше поддаются детали с низкой теплопроводностью. Напротив же, латунь, режется при температурах выше 900°C. При ее обработке применяют волоконные устройства.
Для работы с алюминием используют газовые и твердотельные аппараты. Оптоволоконный резак хорошо справляется с нержавейкой, механическая обработка которой представляет трудности.
Какой мощности нужен лазер для резки металла
Как и для любого оборудования, мощность резаков выбирается с запасом. Она обеспечивает глубину, скорость и качество резания. Показатель зависит от теплопроводности объекта. Чем выше последняя, тем больше теплоты отводится в атмосферу. Чтобы компенсировать потери, увеличивают мощность.
Увеличивая интенсивность излучения, можно разрезать большую толщину, или наращивать скорость обработки. Между собой два последних параметра находятся в обратно пропорциональной зависимости. С увеличением толщины листа, скорость падает.
Качество требует обеспечения оптимальной скорости. Слишком медленное продвижение лазера вызывает прогары, излишнее расплавление. В погоне за быстротой лазерной головки также можно получить неровные края из-за недореза. Запас мощности позволяет корректно отрегулировать лучевой агрегат.
Мощность лазерных станков Radiance составляет от 1 до 6 и более кВт.
| Мощность | Углеродистая сталь | Нержавеющая сталь | Алюминий | Латунь | Медь | Оцинкованная сталь |
| 0.7 кВт | 8-10 мм | 3-4 мм | 2-3 мм | 2-3 мм | 1-2 мм | 2-3 мм |
| 1 кВт | 10-12 мм | 4-5 мм | 3-4 мм | 3-4 мм | 2-3 мм | 2-3 мм |
| 1.5 кВт | 12-14 мм | 5-6 мм | 4-5 мм | 4-5 мм | 3-4 мм | 4-5 мм |
| 2 кВт | 14-16 мм | 6-8 мм | 5-6 мм | 5-6 мм | 3-4 мм | 5-6 мм |
| 2.5 кВт | 18-20 мм | 8-10 мм | 6-8 мм | 6-8 мм | 4-6 мм | 5-6 мм |
| 3 кВт | 20-22 мм | 10-12 мм | 8-10 мм | 8 мм | 5-6 мм | 6-8 мм |
| 4 кВт | 22-25 мм | 10-12 мм | 10-12 мм | 10-12 мм | 5-6 мм | 8-10 мм |
| 6 кВт | 22-25 мм | 16-20 мм | 12-16 мм | 12-14 мм | 8-10 мм | 12-14 мм |
Другие параметры резки металлов
Настраивая станок на конкретную задачу, выбирают вспомогательный газ и режим резки.
Вспомогательный газ выполняет следующие функции:
- Удаляет продукты горения и испарения;
- Охлаждает кромку;
- Защищает оптику от попадания раскаленных частиц;
- Делает процесс более интенсивным;
- Изолирует рабочую зону от воздуха, предупреждая прожоги.
Активные газы: Атмосферный воздух и кислород. Воздух является самым дешевым, но не сравним с кислородом по интенсификации процесса.
Инертные химические элементы это:
- аргон;
- гелий;
- азот (условно инертен). Он назван так потому, что вступает в реакции с веществами, но предохраняет от окисления.
В среде аргона и гелия режут алюминиевые, медные, бронзовые образцы. Для нержавеющей и высоколегированной сталей характерен азот. Кислород помогает делить на части толстые листы углеродистых или низколегированных сталей.
Режим резки бывает: непрерывный и импульсный. Режимы характеризуются соответственно постоянной подачей луча и излучением с интервалами. Первый годится при прямолинейном раскрое. Второму соответствует вырезание криволинейных контуров.
Заключение
- Для металлов чаще используются твердотельные станки. Для ускорения производственного процесса, в качестве вспомогательного газа, применяют кислород и воздух.
- В среде инертных газов режут цветные алюминий, медь.
- На станке CO2 можно резать некоторые металлы. Он подходит как универсальный инструмент для металлических и неметаллических изделий.
- Для прохода толстых пластин необходима высокая мощность. Но если речь идет о гравировке, можно сэкономить.