Лазерная резка металла

Лазерная резка металла

Лазерная резка – наиболее оптимальный и технологичный способ обработки различных видов металла. Этот способ обработки металла активно применяется в промышленном производстве и составляет более 35 % всего использования лазера. Лазерная резка имеет ряд конкурентов: механическое резание с использованием полотен, абразивов и фрез, газокислородная и плазменная резка. Однако, по сравнению с традиционными методами резки, использование лазера при обработке тонколистового металла, имеет ряд неоспоримых преимуществ, таких как: простота, скорость резки и качество поверхности реза.

Хотя современное оборудование лазерной резки имеет ряд преимуществ, но оно также имеет ряд ограничений для дальнейшего увеличения скорости обработки. Учет деформации тонколистового проката, что возникает при нахождении его в рулоне без дальнейшей правки, а также температурные изменения в материале во время интенсивного нагрев места реза являются одними из таких ограничений.

Чрезвычайно важным является соблюдение стабильной фокусного расстояния относительно листа, раскраивать, особенно на высоких скоростях и ускорениях перемещения режущей головки лазера.

С целью увеличения точности обработки, наращиванием темпов производства применяют лазерную резку.

Применение лазерной резки металла можно назвать самым высокотехнологичным и современным способом обработки металла. Сфокусированное лазерное излучение, которое обеспечивает высокую концентрацию энергии в одной точке, дает возможность разрезать почти все металлы и сплавы, независимо от их тепловых и физических свойств.

к содержанию ↑

Технология лазерной резки металла

Раскрой металла происходит за счет сквозного прожига листа металла точно сфокусированным лазером. При этом степень термического воздействия на окружающую поверхность минимальна, никаких существенных изменений в структуре металла не происходит. Лазерная резка металла происходит на специальных станках которые предназначены для лазерной резки. Управление лазером осуществляется с помощью вычислительной техники. Передовые станки позволяют производить резку с точностью до сотых долов миллиметра. Современные лазерные установки способны излучать лазерный луч для резки металла толщиной 45 мм (резка сжатым кислородом) и 50 мм (резка азотом). Лазерная режущая головка с помощью ЧПУ и новейших поводов способна развивать осевое ускорение до 30 м/с2 и развивать скорость позиционирования до 10 м/с, что обеспечивает максимальную производительность за счет уменьшения времени холостого хода.

Лазерная резка основаная на действии когерентного луча

Лазерная резка основано на действии когерентного луча монохроматического света, излучаемого лазером. Лазеры позволяют получать фокальное пятно, диаметр которого составляет 0,1 мм, и, как следствие, мощность излучения в фокусе до 5 МВт/см2, благодаря этому процесс происходит при большой скорости и толщина шва и зона термического влияния невелики. Толщина металла, режется не должна превышать 20…25 мм. Преимуществами способа является экономичность, возможность получения деталей разнообразных форм с точностью 0,05 мм без неровных поверхностей резания, автоматизация и роботизация процесса.

При создании изделий методом лазерной резки луч фокусируется на заданной стенке и прожигает требуемое отверстие. Отличная управляемость процесса прожига также увеличивает точность отверстий.

к содержанию ↑

Лазерная резка металла применение

Резка по металлу лазером одним из наиболее эффективных методов резки металлов и сплавов. Особенностью этого процесса является то, что характерное время перестройки кристаллической структуры в металлах и сплавах в условиях лазерной обработки становится равным времени нагрева и охлаждения. Основными преимуществами этого процесса являются:

  • отсутствие остаточных деформаций;
  • возможность формирование в чугунах стали структур, имеющих высокую износостойкость и твердость;
  • возможность управления геометрическими размерами упрочненных слоев.

С физической точки зрения процесс резка приповерхностного слоя металлов и сплавов сводится к получению структур, затрудняющих протекание процессов пластической деформации, то есть к созданию препятствий движению дислокаций.

На сегодняшний день выполнено большое количество теоретических и экспериментальных исследований, посвященных изучению физико-химических процессов, протекающих в материалах при воздействии лазерного излучения. Доказано и научно обоснованно, одними из основных факторов, которые существенно влияют на тепловое состояние материала во время обработки лазерным лучом, распределение мощности пучка на обрабатываемой поверхности, размеры и форма его сечения. Удачный выбор этих характеристик позволяет более эффективно использовать энергию излучения и значительно расширить технологические возможности лазерной обработки.

Лазерная резка позволяет изготавливать минимальные партии деталей или даже единичные образцы без траты значительных средств. Большая плотность мощности лазерного излучения создает высокую производительность процесса в сочетании с отличным качеством разрезаемых деталей. Несложное и сравнительно легкое управление лазерным лучом дает возможность делать резку по усложненному контуру плоских и объемных изделий и заготовок с большой степенью автоматизации процесса. Как осуществляется лазерная резка металла можно посмотреть по фото.

Осуществляется лазерная резка металла

В отличие от электронно-лучевого метода, лазерная обработка выполняется вне вакуумной камерой. Устройство состоит из блока питания и лазерной головки. Число импульсов за минуту регулируется в пределах 0,25-12. В наше время лазерная обработка широко применяется при сверлении твердых материалов (алмазов, вольфрама, коррозионно стойких сталей).

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *