Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Різання металу лазером - відносно новий метод його обробки, в даний час він є одним з найбільш актуальних і оптимальних. Цей процес неймовірно точний і відрізняється високою технологічністю. Він гнучкий і швидкий, дозволяє значно скоротити витрати на матеріал, збільшити гнучкість виробництва, а також отримати в результаті продукцію високої якості.

Поняття технології та опис процесу

Під лазерної різкою розуміється технології розкрою та різання матеріалів із застосуванням надпотужних лазерів. Найчастіше вона задіюється на промислових великих виробництвах.

Лазерний промінь сфокусований, управляється найчастіше за допомогою комп'ютера. З його допомогою можна забезпечити високу концентрацію енергії і, незалежно від теплофізичних властивостей матеріалу, розрізати практично будь-який матеріал.

Під час процесу різання мета, ділянка якого піддається порізки, під впливом лазерних променів, починає плавитися, займається, випаровується або ж видувається газовим струменем. У підсумку ми отримуємо вузькі рези, причому зона термічного впливу буде мінімальною.

Особливості лазерного різання такі:

  • вона не робить механічного впливу на метал при обробці.
  • деформації, якщо й присутні, то мінімальні. Вони можуть бути тимчасовими і виникати під час процесу, або ж залишковими, з'являючись при цьому після повного охолодження матеріалу.

Саме з цієї причини з застосуванням цього методу різання можна виконати обробку навіть не жорстких і легкодеформіруємих деталей або заготовок з металу, і все буде виконано з високою точністю.

Лазерне випромінювання має високу потужність, що дозволяє забезпечити хорошу продуктивність роботи, а якість поверхонь різу буде відмінним.

Управління лазерним випромінюванням відносно просте і легке, завдяки чому можна буде виконати різання по складному контуру на об'ємних або плоских деталях або заготовках, процес при цьому буде мати високий ступінь автоматизації.

Ця методика можлива із застосуванням технологічних установок на основі таких видів лазерів:

  • волоконних;
  • газових;
  • твердотільних.

Всі вони можуть працювати в імпульсно-періодичному або безперервному режимі випромінювання.

Використання методу лазерного різання в промисловому виробництві регулярно зростає, але він все одно може повноцінно замінити інші традиційні способи різання металів. П про порівнянні з іншими промисловими установками, лазерне обладнання все ще дуже дороге, не дивлячись на те, що останнім часом їх вартість почала знижуватися. З цієї причини лазерна різка металів ефективна лише тоді, коли інші, більш доступні традиційні методи обробки матеріалів, не можуть забезпечити очікуваного результату.

Переваги лазерної методики

Ця методика виконується за допомогою наскрізного запису листів металу із застосуванням лазерних променів. У порівнянні з іншими способами розкрою металевих виробів вона має низку таких переваг, деякі з яких вже згадувалися вище:

  • завдяки відсутності механічного контакту таким методом можна обробляти навіть тендітні види металу, а також ті, що легко деформуються.
  • можна обробляти вироби на основі твердих металевих сплавів.
  • є можливість високошвидкісної обробки тонколистої стали.
  • коли мова йде про виробництво обмежених партій металевої продукції, то лазерний розкрій в цьому випадку - більш кращий варіант, ніж виготовляти дорогі форми для лиття або прес-форми.
  • щоб забезпечити автоматизацію процесу, скористайтеся доступною креслярської програмою для створення файлу з малюнком. Потім файл перенесіть на комп'ютер установки, здатної витримати похибки навіть при незначних обсягах.
  • методика універсальна. За допомогою лазера можна обробляти вироби зі сталі та інших металів різного ступеня складності. Максимально допустима похибка становитиме при цьому буде не більше 0, 5 мм.
  • термічна навантаження на метал мінімальна, що дозволяє працювати з матеріалами будь-якого виду починаючи від нержавійки і закінчуючи кольоровими металами.
  • такий спосіб розкрою матеріалів виключає необхідність їх додаткової обробки, таким чином ви економите і свій час і гроші.
  • технологія відрізняється високою продуктивністю за рахунок високої швидкості обробки, а також грамотного витрати матеріалу. Відходів отримаєте мінімум завдяки точної викладенні елементів на листової заготівлі.
  • висока точність роботи - обладнання для лазерного різання оснащено робочими головками з діаметром близько одного міліметра, що забезпечує високу точність розмірів. Різка можлива навіть тоді, коли мова йде навіть про самих маленьких деталях.
  • лазерна різка може бути виконана в максимально стислі терміни, висока якість роботи залишається при цьому незмінним. Потужність лазера налаштовується кожен раз по-різному і враховує особливості роботи і тип матеріалу.

Матеріали для різання

Для обробки із застосуванням лазера підійде сталь в будь-якому стані, алюміній або його сплави, а також інші кольорові метали. Найчастіше застосовуються такі типи металевих листів:

  • сталь (діаметр 0, 2 - 20 мм);
  • нержавіюча сталь діаметром 0, 2 - 12 мм;
  • сплави алюмінію від 0, 2 і до 20 мм;
  • латунь (0, 2 - 12 мм);
  • листи міді від 0, 2 до 15 мм.

Залежно від використовуваного матеріалу в роботі застосовується той чи інший тип лазера. Найкраще обробці піддаються матеріали, що володіють низькою теплопровідністю, оскільки в них лазерна енергія зосереджується в меншому обсязі матеріалу, і навпаки. Якщо метал має високу теплопровідність, то може з'явитися грат. А ще цим методом можуть розглядатись не тільки метали, а й інші матеріали, зокрема, дерево.

Охолодження і споживання енергії

Сам лазер, а також його оптика, включаючи фокусують лінзи, потребують охолодження. Залежно від моделі установки і її розміру, надмірне тепло може відводитися за допомогою повітряного обдування або теплоносіїв. Часто в ролі теплоносія виступає вода, яка проходить через холодильну установку або теплообмінник.

Що ж стосується споживання енергії, то ефективність лазерів, що використовуються у виробництві, становить 5-15 відсотків. Ефективність і енергоспоживання залежать від наступних факторів:

  • вихідної потужності установки;
  • робочих параметрів лазера;
  • відповідності лазеру того чи іншого типу роботи.

Коли визначається доцільність застосування того чи іншого обладнання, потрібно враховувати і його вартість, а також вартість його обслуговування та утримання. В даний час експлуатаційні витрати оптоволоконного устаткування складають половину вартості витрат вуглекислотного лазера.

А ось що витрачається потужність для здійснення різання залежить від наступних факторів:

  • швидкості роботи;
  • середовища обробки;
  • товщини матеріалу;
  • його типу.

Сфера використання

Обробка металів лазерним способом застосовується в різних галузях. Завдяки такому способу можна швидко і якісно виготовити кріпильні елементи, кронштейни, корпуси різних приладів і багато іншого.

Замовниками виробів, виготовлених у такий спосіб, є:

  • виробники та озеленення саду;
  • дизайнери інтер'єрів;
  • рекламні кампанії і т. д.

З металевих листів можна викроювати навіть дуже складні деталі, виконувати фрезерування, робити пази, а також надавати зрізах максимально привабливий зовнішній вигляд.

Завдяки методу лазерного різання можна досягти ідеальної якості зрізу, виробничий процес максимально оперативний, кількість витратних матеріалів зведено до мінімуму. А ще крій деталей лазерним методом здійснюється вкрай точно.

Методика практично незамінна при обробці швидко деформуються металів, матеріали не буде потрібно надалі обробляти, а готові вироби можна відразу ж використовувати за призначенням, що в деяких галузях має особливе значення.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Інструменти