Новости/Статьи

В настоящее время одним из самых популярных видов обработки металлических поверхностей является лазерная резка металла. Данная технология позволяет изготовить изделия высокого качества.

Лазерная резка металла — это метод резки и раскроя металлических изделий, который основывается на тепловом воздействии лазера высокой мощности.

Для этого процесса используются программируемые лазерные установки, в работе которых человек принимает минимальное участие, что позволяет добиться точных результатов и снизить вероятность погрешности.  В процессе резки луч сфокусированно воздействует на металл. В этой точке материал нагревается и происходит плавление, испарение, возгорание или выдувание материала с помощью газа в зависимости от выбранного вида лазерной резки. Для более эффективной работы, снижения затрат энергии, а также поддержания оптимальной температуры плавления и охлаждения соседних участков изделия в процессе лазерной резки используют различные газы (воздух, кислород, азот, аргон и другие), которые подаются в место реза.

Виды лазерной резки металла

Лазерно-кислородная резка

При данном виде обработки металла вместе с лазером на поверхность металла подается кислород. Во время взаимодействия O₂ и расплавленного металла происходит реакция окисления с выделением большого количества тепла, образуются окислы, которые затем выдуваются потоком кислорода.

Ширина реза зависит от нескольких факторов: диаметра луча лазера, толщины заготовки, скорости обработки. Чем толще металл, тем медленнее он будет прорезаться. Для стального листа толщиной 30 мм скорость обработки не должна быть менее 0,5-0,6 м/мин.
Особенности данного вида резки:
— при возникновении реакции окисления скорость резки значительно увеличивается и процесс становится экономичнее в сравнении с использованием только одного лазера, т.к. на обработку одного изделия затрачивается меньшее количество энергии;
— кислородная струя имеет больший диаметр, чем луч лазера;
— низкая скорость реза может привести к появлению визуальных дефектов, увеличению толщины реза.

Кислородная резка с поддержкой лазерным лучом (LASOX)

В отличие от предыдущего способа, главную роль раскройщика выполняет не луч лазера, а сверхзвуковая струя кислорода. Лазер лишь подготавливает поверхность, нагревая её до 1000 °С. Подходит для заготовок из толстолистовой стали, так как глубина реза больше, чем при лазерно-кислородной резке. Края деталей получаются ровными и гладкими. Временные затраты на кислородную резку с поддержкой лазерным лучом больше, чем на предыдущий описанный метод, так как средняя скорость такой обработки 0,2 м/мин.

Особенности данного вида резки:
— ширина реза около 3 мм; используется в случаях, когда нет необходимости получения изделий высокой точности;
— возможность обрабатывать листы металла толщиной до 100 мм при использовании установок мощностью 6 кВт.

Лазерная резка в инертном газе

Для избежания окисления металлических кромок изделия вместо кислорода или воздуха с содержанием O₂  используются инертные газы. Данный вид подходит для работы с изделиями из титана, алюминия или нержавеющей стали.

Инертный газ подается месте с лазером, но не вступает в окислительную реакцию и дополнительно не нагревает место реза, как в лазерно-кислородной резке. Газ лишь выдувает лишнее из места обработки и остужает прилегающие части детали. Так как металл дополнительно не нагревается, данный способ является менее эффективным, чем два предыдущих.

Особенности данного вида резки:
— для заготовок из нержавеющей стали и сплавов алюминия используют азот, а для деталей из титана — аргон;
— диаметр используемого сопла — до 3 мм;
— скорость обработки достаточно низкая.
Лазерная испарительная резка (сублимационная)

Одна из последних разработок в области резки металлов. Во время использования высокоинтенсивного короткоимпульсного излучения металл не плавится, а испаряется. Сама резка происходит не непрерывным лучом, а короткими вспышками длительностью менее 1 секунды.

Особенности данного вида резки:
— длина одной волны — меньше 1 мкм;
— используется в микротехнологиях, когда необходимо уберечь материал от термического воздействия;
— он малоэффективный из-за низкого КПД.

Универсальность, высокая точность и скорость обработки, низкое количество отходов являются важными факторами выбора лазерной резки металла в сравнении с другими видами обработки металлических поверхностей.