Лазерная резка металла: что это, как работает, где применяется

1. Где и для каких задач применяется
2. Принцип работы лазерной резки
3. Виды лазерной резки
4. Преимущества и недостатки лазерной резки
5. Основные требования к материалам и макетам
6. Процесс заказа

В современном мире лазерная резка металла является одним из наиболее эффективных и точных методов обработки металлических заготовок. Эта технология позволяет получать детали с высокой точностью и качеством обработки кромок, что делает ее незаменимой во многих отраслях промышленности. В данной статье мы рассмотрим основные аспекты лазерной резки металла, а также ее преимущества и недостатки.

Где и для каких задач применяется лазерная резка металла

Лазерная резка – это процесс обработки металла, при котором заготовка подвергается воздействию концентрированного лазерного луча, который нагревает и плавит металл в заданной области. Это позволяет получать детали сложной формы без необходимости использования штампов, пресс-форм или ручных методов резки металла. Услуга лазерной резки широко применяется в различных отраслях промышленности и подходит для таких видов металла как конструкционная сталь СТ3, оцинкованная сталь, нержавеющая сталь, латунь, дюраль, алюминий. Однако также применяется для таких материалов как стекло, акрил, полимер, пластик, дерево, картон, резина.

Лазерная резка в разы ускоряет производство сложных конструкций в больших объемах, поэтому незаменима в таких отраслях промышленности, как:

• Автомобилестроение: изготовление автозапчастей, кузовных деталей;
• Производство мебели: корпусная мебель, предметы интерьера из металла, дерева, ДСП, пластика, элементы декора, фурнитура;
• Изготовление рекламных конструкций: вывески, стенды, объемные буквы, логотипы;
• Авиакосмическая промышленность: производство деталей самолетов, ракет, космических кораблей;
• Производство бытовой техники: раскрой и обработка металлических корпусов, деталей бытовой техники;
• Медицинское оборудование: металлические детали для медицинской аппаратуры;
• Строительство: лазерная резка металлоконструкций, каркасов зданий, ограждений;
• Оборонная промышленность: изготовление деталей и выпуск военной техники.
• И много других отраслей: сельскохозяйственная, авиационная, сувенирная и т.д.

Кроме того, лазерная резка применяется для раскроя листового металла, что позволяет получать заготовки сложной формы или с нестандартными размерами.

Принцип работы лазерной резки

Для обеспечения качественного процесса лазерной резки важно правильно подобрать параметры обработки, такие как мощность лазера, скорость движения луча и глубина прорезания, а также механизм разделения. Эти параметры определяются исходя из характеристик обрабатываемого материала (толщина, теплопроводность, твердость) и требований к детали (размеры, форма, качество кромок). В зависимости от этих показателей используются такие методы лазерной резки:

• Плавление: самый популярный, применяется для резки металлов, стекол, горных пород, керамики. Процесс заключается в интенсивном нагревании нужной зоны до температуры плавления, а затем под направленным потоком сжатого газа прилегающие зоны охлаждаются, а разжиженный металл удаляется. Такой метод не подходит для пластика и некоторых видов минералов;
• Горение: применяется к черным металлам, но не подходит к цветным, к высоколегированным сталям. К процессу лазерной резки добавляется кислородный поток, за счет которого сокращается время и энергопотребление. Однако для некоторых материалов необходима дополнительная обработка поврежденной кромки. Это может увеличить стоимость услуги;
• Испарение: применяется для тонких изделий, когда другие способы неэффективны. Луч подается импульсно, мгновенно нагревая материал до температуры испарения. Затем воздушная струя убирает ненужные остатки производства.
• Термохимическое воздействие: тепловое воздействие лазерного луча в сочетании с активным веществом (например, кислородом или воздухом) для разрушения и разделения материала.
• Термораскалывание: процесс заключается в резком перепаде температуры в локальной зоне резки, в результате чего материал трескается. С помощью настроек и характеристик луча, образовавшиеся трещины контролируются. Метод используется на хрупких материалах и имеет низкое энергопотребление.

Виды лазерной резки

Существуют различные виды лазерной резки, которые отличаются по типу используемого лазера, принципу работы и возможностям обработки. Рассмотрим основные из них:

Лазерно-кислородная резка: рабочая среда - кислород, при взаимодействии с которым в раскаленных металлах происходят экзотермические реакции окисления. Окислы из области резки выдуваются под напором подаваемого кислорода.

Кислородная лазерная резка (LASOX): метод подходит для обработки толстолистовых сталей, включает предварительный разогрев до 1000 градусов и подачу кислородной сверхзвуковой струи под высоким давлением. Обеспечивает ровные кромки без шероховатостей.

Испарительная (сублимационная) лазерная резка: использует пико- или наносекундные импульсы с высокой интенсивностью излучения. Минимизирует термическое воздействие, отличается высоким КПД.

Газолазерная резка: Газолазерные системы используют газообразный гелий или азот для охлаждения зоны резки, что позволяет увеличить скорость обработки и улучшить качество кромок детали.

Каждый вид лазерной резки имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор технологии зависит от характеристик обрабатываемого металла и требований к деталям.

Преимущества и недостатки лазерной резки

Услуга лазерной резки металла имеет много преимуществ, из-за которых она набирает популярность в различных отраслях производства:

• Точность и качество обработки. Благодаря высокой концентрации лазерного излучения и возможности контроля его параметров, лазерная резка позволяет получать детали с точностью до 0,1 мм и качеством кромок на уровне обработки на станках с ЧПУ.
• Универсальность. Лазерная резка подходит для обработки широкого спектра металлов,включая черные и цветные металлы, а также сплавы с различными свойствами и хрупкие материалы;
• Экономичность. Использование лазерной резки позволяет сократить затраты на изготовление деталей за счет отсутствия необходимости в использовании штампов, пресс-форм и другого дорогостоящего оборудования;
• Минимизация расхода материала за счет локального воздействия луча. Незадействованный зоны не нагреваются, и не деформируются;
• Обработанные края ровные, без дефектов и срезов, не требуют дополнительного воздействия;
• Минимизация риска ошибок, брака и производственных травм за счёт автоматизации процесса.
• Скорость: Средняя производительность нарезки составляет 25 метров за минуту. При использовании тонких листов и высокой производительности станка этот показатель может достигать 100-150 метров в минуту.

Такие значительные плюсы делают услугу лазерной резки и металлообработки в Москве очень востребованной, однако всё же есть и несколько минусов:

• Ограничения по толщине металла. Большинство лазеров имеют ограничения по толщине обрабатываемого металла, и для обработки толстых заготовок могут потребоваться дополнительные операции;
• Сложность настройки параметров. Настройка параметров лазерной резки требует определенных навыков и опыта, поэтому для новичков этот процесс может быть сложным и трудоемким;
• Стоимость оборудования. Стоимость лазерного оборудования может быть высокой, особенно для крупных производств, что может ограничивать его использование малыми и средними предприятиями;
• Высокое энергопотребление: расход энергии зависит от толщины материала/заготовки, тем больше мощности требуется.

Несмотря на эти недостатки, услуга лазерная резки металла продолжает активно развиваться и совершенствоваться, что делает ее одной из наиболее перспективных технологий обработки металла.

Основные требования к материалам и макетам

Для получения качественных деталей с помощью лазерной резки необходимо соблюдать определенные требования к обрабатываемым материалам и макетам:

1. Материалы должны соответствовать требованиям лазерной резки. Важно учитывать такие параметры, как теплопроводность, твердость и толщина металла, чтобы подобрать оптимальные параметры обработки и избежать деформации или повреждения заготовки. Максимальная толщина металла для резки: для алюминия - до 25 мм, для меди - до 16 мм, для стали - до 30 мм. Минимальная — 0,2мм.
2. Макет детали должен быть выполнен в специальной программе для создания управляющих программ для лазерного станка. Точность и качество детали зависят от качества исходного макета, поэтому необходимо использовать специализированное программное обеспечение и соблюдать правила построения 3D-моделей.

Подводя итог, можно сказать, что лазерная резка металла – это эффективный и точный метод обработки металлических заготовок, который находит широкое применение в различных отраслях промышленности. Правильный выбор оборудования, материалов и макетов, а также соблюдение требований по безопасности и настройке параметров позволяют получать качественные детали с высокими эксплуатационными характеристиками.

Процесс заказа

Мы работаем в сфере услуг лазерной резки металла уже более 15 лет, поэтому знаем все тонкости этого процесса. Сложный дизайн? Большой объем работы? Заказать услугу лазерной резки в Москве очень просто: отправьте нам на почту info@lazer-rf.ru макет, чертеж или схему с техническим заданием. Уже в течение суток мы рассчитаем стоимость и свяжемся с вами!