Лазерная резка металла – преимущества и недостатки технологии

Виды лазерной резки материала и разновидности лазерного раскроя ✔ способы применения лазерного раскроя на оборудование компании interlaser

Принципы работы лазерной резки

Использование этого метода основано на тепловом воздействии лазерного излучения на материалы. При этом разрезаемый металл нагревается сначала до температуры плавления, а потом до температуры кипения, при которой он начинает испаряться. Лазерная резка испарением требует высоких энергозатрат, поэтому ее используют для работы с тонкими металлами.

Относительно толстые листы разрезают при температуре плавления. Чтобы облегчить этот процесс, в зону резки подается газ: азот, гелий, аргон, кислород или воздух. Его задача – удалять из зоны резки расплавленный металл и продукты его сгорания, поддерживать горение металла и охлаждать прилегающие зоны. Наиболее эффективен для этого кислород. Он заметно увеличивает скорость и глубину резки.

Подробнее о процессе лазерной резки можно узнать из видео ниже:

Параметры резки разных металлов

Скорость резки зависит не только от мощности лазера и толщины металла, но и от его теплопроводности. Чем она выше, тем интенсивнее отводится тепло из зоны резки и тем более энергозатратным будет весь процесс. Так, если лазером мощностью 600 Вт можно легко разреза́ть черные металлы или титан, то алюминий или медь, обладающие высокой теплопроводностью, обрабатывать значительно сложнее. Средние параметры для работы с разными металлами выглядят следующим образом:

Источник: http://zmkmsk.ru/blog/lazernaja-rezka-kak-ona-rabotaet/

Что это такое

Лазерная резка металла (перейти к услуге) — процедура раскроя и разрезания металла и труб высокомощным лазером.

Представляет из себя следующий процесс: лазерный луч, заранее запрограммированный, воздействует на материал в определённой точке. В этой точке металл расправляется из-за интенсивности лазерного луча; в зависимости от технологии материал на воздействуемом участке может испаряться, воспламеняться и выдуваться газовой струёй.

Из-за высокой концентрированности и тонкости луча разрезы получаются сравнительно небольшими и аккуратными. Механической металлообработки в процессе лазерной резки металла не предполагается, поэтому материал получает минимальные деформации на местах срезов. Именно поэтому лазер пользуется такой популярностью в промышленной обработке металла и производстве заготовок под детали: это быстро, чисто и качественно.

Источник: http://servicek1.ru/stati/lazernaya-rezka-metalla

Принцип действия лазерной резки материалов (не только металла)

Принцип работы заключается в воздействии на линии раскроя мощным лазерным лучом под воздействием специальной газовой среды. Лазерная резка листового металла состоит в том, что энергия лазерного луча при взаимодействии с металлической поверхностью преобразуется в тепловую. Эта тепловая энергия отличается высокой концентрацией на минимальной площади реза, что позволяет буквально «испарять» материал в местах реза. При этом защитный газ не допускает окислений, надежно защищая места резов.

Важная деталь! Точные и ровные края мест резов достигаются путем создания большой разницы температур. Это достигается высокой фокусировкой пятна излучения и направленностью воздействия лучей лазера. Точность фокусировки дополняется ювелирно выверенным временем воздействия установки на конкретный участок, поэтому резы никогда не перегреваются или нигде на заготовке вы не сможете найти «не прорезы».

Преимущества лазерной резки металла перед другими видами резки

Неоспоримым преимуществом лазерной резки перед другими технологиями является высокая скорость и полное отсутствие ограничений в сложности конфигурации вырезаемых заготовок. Максимальная точность резов и вырезаемых заготовок соответственно, достигается за счет минимальной площади режущего пятна. Поэтому на своем оборудовании компания GRAVIS гарантирует точность порезки заготовок до 0,03 мм, что является не достижимым результатом для любого более распространенного метода раскроя.

Еще одним из важнейших преимуществ лазерной резки является меньшая стоимость, если сравнивать с механической, плазменной либо газовой технологией. Снижение цены порезки достигается минимальным расходом материалов и времени, соответственно меньшая себестоимость работы.

Особенности предложения лазерной резки от GRAVIS

Неоспоримым преимуществом предложения лазерной резки металла от GRAVIS является гибкая ценовая политика. Стоимость услуги рассчитывается для каждого клиента и заказа индивидуально, и зависит от целого ряда факторов:

• Вид разрезаемого металла (чем мягче и легче в резке – тем дешевле);
• Размеры разрезаемых листов и необходимых заготовок;
• Толщина листового материала;
• Сложность раскроя;
• Объем заказа (больше тираж – дешевле за единицу).

Компания всегда открыта к диалогу с каждым клиентом и рада помочь в выполнении даже самых сложных задач с металлом.

Источник: http://metallsmaster.ru/lazernaya-rezka-metalla-osnovnye-osobennosti-i-principy-processa/

Литература

• С. А. Астапчик, В. С. Голубев, А. Г. Маклаков
  Лазерные технологии в машиностроении и металлообработке. — Белорусская наука. — ISBN 978-985-08-0920-9
• Черпаков Б.И., Альперович Т.А.
  Металлорежущие станки. — ISBN 5-7695-1141-9
• Colin E. Webb, Julian D.C. Jones
  Handbook Of Laser Technology And Applications (Справочник по лазерным технологиям и их применению) book 1. — IOP. — ISBN 0-7503-0960-1
• Colin E. Webb, Julian D.C. Jones
  Handbook Of Laser Technology And Applications (Справочник по лазерным технологиям и их применению) book 2. — IOP. — ISBN 0-7503-0963-6
• Steen Wlliam M.
  Laser Material Processing. — 2nd edition. — Great Britain: Springer-Verlag. — ISBN 3-540-76174-8

С услугами по лазерной резке можно ознакомиться на страницах нашего сайта
Назад

Источник: http://pressadv.ru/metally/lazernaya-rezka-eto.html

Свойства луча лазера

Он, в отличие от обычного солнечного света, характеризуется фиксированной частотой, заданной длиной волны. Подобное свойство именуется монохромностью. Поэтому такое излучение называют монохроматическим. Подобный луч легко фокусируется на поверхности заготовки оптическими линзами.

Второй отличительной особенностью является когерентность. Суть данного свойства, в следующем. Множество процессов волнового характера, которые происходят в лазерном луче, резонируют между собой и полностью согласованы. Это позволяет многократно повысить совокупную мощность подобного излучения.      

Источник: http://proflasermet.ru/article/chto-takoe-lazernaya-rezka-metallov/

Виды лазерной резки

Лазерные установки состоят из трех основных частей:

1. Рабочей (активной) среды. Она является источником лазерного излучения.
2. Источника энергии (системы накачки). Он создает условия, при которых начинается электромагнитное излучение.
3. Оптического резонатора. Система зеркал, усиливающих лазерное излучение.

По типу рабочей среды лазеры для резки делят на три вида:

1. Твердотельные. Их основным узлом является осветительная камера. В ней находятся источник энергии и твердое рабочее тело. Источником энергии служит мощная газоразрядная лампа-вспышка. В качестве рабочего тела используют стержень из неодимового стекла, рубина или алюмо-иттриевого граната, легированного неодимом или иттербием. По торцам стержня устанавливают два зеркала: отражающее и полупрозрачное. Лазерный луч, излучаемый рабочим телом, многократно отражается внутри него, усиливается в ходе отражений и выходит через полупрозрачное зеркало.

К твердотельному виду относятся и волоконные лазеры. В них излучение усиливается в стекловолокне, а источником энергии служит полупроводниковый лазер.

Для понимания механизма работы лазера можно рассмотреть установку с рабочим телом в виде стержня из граната, легированным неодимом. Ионы последнего и служат активными центрами. Поглощая излучение газоразрядной лампы, ионы переходят в возбужденное состояние, то есть у них появляется излишек энергии.

Ионы возвращаются в исходное состояние и отдают энергию в виде фотона – электромагнитного излучения или по-другому света. Фотон вызывает переход в обычное состояние других возбужденных ионов. В итоге процесс нарастает лавинообразно. Зеркала способствуют движению луча в определенном направлении. Многократно возвращая фотоны в рабочее тело при отражении, они способствуют образованию новых фотонов и усилению излучения. Его основные характеристики – малая расходимость луча и высокая концентрация энергии.

1. Газовые. В них рабочим телом является углекислый газ или его смесь с азотом и гелием. Газ прокачивается насосом через газоразрядную трубку. Он возбуждается с помощью электрических разрядов. Для усиления излучения устанавливают отражающее и полупрозрачное зеркало. В зависимости от особенностей конструкции такие лазеры бывают с продольной и поперечной прокачкой, а также щелевые.

1. Газодинамические. Эти лазеры самые мощные. В них рабочим телом является углекислый газ, нагретый до 1 000–3 000 °К (726–2726 °С). Он возбуждается с помощью вспомогательного маломощного лазера. Газ со сверхзвуковой скоростью прокачивается через суженный посередине канал (сопло Лаваля), резко расширяется и охлаждается. В результате его атомы переходят из возбужденного в обычное состояние и газ становится источником излучения.

Источник: http://zmkmsk.ru/blog/lazernaja-rezka-kak-ona-rabotaet/

В чем основные преимущества метода?

Лазерная обработка материалов имеет ряд преимуществ, которые выражены в следующем:

• нет прямого механического контакта с обрабатываемым материалом, а значит это дает возможность работать с хрупкими материалами;
• под действием направленного луча происходит плавление даже очень твердых металлов;
• высокая скорость обработки металла;
• возможность организации скоростной и непрерывной резки, что увеличивает производительность;
• процесс полностью автоматизированный, что практически полностью исключает вероятность воздействия человеческого фактора.

Источник: http://l-cont.ru/articles/lazernaya-rezka-printsip-raboty-voprosy-i-otvety/

Лазерная резка каких материалов возможна

Резка лазерным лучом возможна, если основной материал – это:

• Сталь обычная. Максимальная толщина стального листа должна не превышать 20 мм, в противном случае нужно обратиться к другому методу.
• Сталь нержавеющая. Ограничение по толщине составляет 16 мм. Именно при таких показателях удастся избежать возникновения облоя или же его можно будет удалить без последствий. Лазерная резка нержавеющей стали толщиной более 16 мм возможна только в расплавном режиме, и зона резки будет шершавой и с трудноудаляемыми излишками материала.
• Латунь. Для лазерной резки этого металла подойдут листы толщиной не более 12 мм, поскольку сопротивление материала довольно велико. Накопления облоя не избежать, однако он ликвидируется легко.
• Сплав алюминия. Можно резать лист металла толщиной не более 10 мм. Также образуется облой в зоне резки.

лазерная резка алюминия

Каждому типу металла соответствует своя разновидность лазера.

Внимание! Принцип лазерной резки неприменим для следующих металлов: вольфрам, титан, латунь, молибден, оксидированный алюминий. Все они обладают высокой прочностью, которая приводит к выходу лазерного оборудования из строя.

Источник: http://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/lazernaya-rezka-spetsifika-protsessa-oborudovanie-materialy.html

Преимущества и недостатки лазерной резки

Можно выделить следующие преимущества лазерной резки металлов:

• Нет механического контакта с поверхностью разрезаемого металла. Это делает возможным работу с легкодеформируемыми или хрупкими материалами.
• Можно разрезать металлы разной толщины. Сталь в пределах 0,2–30 мм, алюминиевые сплавы – 0,2–20 мм, медь и латунь – 0,2–15 мм.
• Высокая скорость резки.
• Возможность изготовления изделий с любой конфигурацией.
• Чистые кромки разрезаемого металла и низкое количество отходов.
• Высокая точность работы – до 0,1 мм.
• Экономный расход листового металла за счет более плотной раскладки деталей на листе.

Недостатками лазерной резки считаются высокое энергопотребление, дорогое оборудование.

Источник: http://zmkmsk.ru/blog/lazernaja-rezka-kak-ona-rabotaet/

Современные лазерные комплексы

Мировая станочная индустрия идет в ногу со временем и предлагает своим потребителям самое разнообразное оборудование для лазерной резки металла. Многокоординатные аппараты призваны заменить шумные и низко производительные механические резаки. Мощность лазера зависит от специфики производства и экономического обоснования выбранного агрегата.

Новое поколение прецизионных обрабатывающих станков с ЧПУ позволяют проводить обработку материалов с точностью до 0,005 мм. Площадь обработки некоторых моделей лазерных установок достигает нескольких квадратных метров. Большим достоинством является минимизация человеческого фактора, заключающаяся в высокой автоматизации производственного процесса.

Геометрия детали задается в программный блок, осуществляющий управление лазером и рабочим столом с заготовкой. Системы настройки фокуса автоматически выбирают оптимальное расстояние для эффективного резания. Специальные теплообменники регулируют температуру лазерной установки, выдавая оператору контрольные данные текущего состояния инструмента.

Лазерный станок оснащается клапанными механизмами для подключения газобаллонного оборудования, чтобы обеспечить подачу вспомогательных газов в рабочую зону. Система дымоулавливания призвана оптимизировать расходы на вытяжную вентиляцию, включая её непосредственно в момент обработки. Область обработки полностью экранируется защитным кожухом для безопасности обслуживающего персонала.

Лазерная резка листового металла на современном оборудовании превращается в легкий процесс задания числовых параметров и получения на выходе готовой детали. Производительность оборудования напрямую зависит от параметров станочного комплекса и квалификации оператора, создающего программный код. Технология лазерной резки металлов гармонично вписывается в концепцию роботизированного производства, призванного полностью освободить человека от тяжелого труда.

Производители предлагают различные типы лазерных станков: универсальные и специализированные. Стоимость первых на порядок больше, но они позволяют производить несколько операций и выпускать детали более сложной формы. Большое количество рыночных предложений дает возможность выбора для заинтересованных потребителей.

Источник: http://wikimetall.ru/metalloobrabotka/lazernaya-rezka-metalla.html

Преимущества лазерной обработки

• Возможность работы с хрупкими легкоповреждаемыми материалами, так как нет механического воздействия режущего элемента на заготовку.
• Доступность работы с разными металлами различной толщины.
• Оперативность выполнения задач с помощью ЧПУ.
• Разнообразие конфигураций вырезаемых заготовок.
• Ровные кромки с минимальным количеством отходов.
• Точность соответствия заданному макету.
• Применение программного обеспечения для компактного раскроя материала.

К недостаткам принципа работы лазерной резки металла можно отнести только большую энергозатратность и дорогую стоимость оборудования.

Лазерное перфорирование листового металла

Лазерное перфорирование листового металла

Источник: http://zen.yandex.ru/media/id/5cdd6593c13e3f00b481b312/princip-raboty-lazernoi-rezki-5d039e57778de80db6095698

Лазерная резка деталей: примеры

Прибегнув к лазерной резке, вы за относительно короткий промежуток времени можете получить детали, применяемые в машиностроении; комплектующие для торгового оборудования (в том числе стеллажей, шкафов, поддерживающих установок, полок и т.д.); декоративные элементы для дизайна помещений; детали для вывесок, бигбордов и прочих рекламных носителей; трафареты, шаблоны и многое другое. Пользуются популярностью и резаные лазером элементы отопительного оборудования — печей, дымоходов, котлов, и детали ограждений, ворот. Принцип лазерной резки применяется при изготовлении многих деталей лифтового оборудования и вендинговых аппаратов.

детали, нарезанные лазером

Как можно заметить, лазерной резкой пользуются в тех случаях, когда необходимо получить высококачественные детали с минимальной шириной реза, гладкими и ровными краями, и при этом есть возможность пренебречь некоторым изменением цвета изделия в месте раскройки.

Источник: http://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/lazernaya-rezka-spetsifika-protsessa-oborudovanie-materialy.html

Назначение и критерии выбора лазерной резки

Лазерную резку используют для обработки не только металлов, но и резины, линолеума, фанеры, полипропилена, искусственного камня и даже стекла. Она востребована при изготовлении деталей для различных приборов, электротехнических устройств, сельскохозяйственных машин, судов и автомобилей. Такой способ раскроя материала используют для получения жетонов, трафаретов, указателей, табличек, декоративных элементов интерьера и многого другого.

Основной критерий выбора вида лазерной резки – тип обрабатываемого материала. Так, углекислотные лазеры подходят для резки, гравировки, сварки разных материалов – металла, резины, пластика, стекла.

Твердотельные волоконные установки оптимальны при раскрое латунных, медных, серебряных или алюминиевых листов, но не подходят для неметаллов.

Источник: http://zmkmsk.ru/blog/lazernaja-rezka-kak-ona-rabotaet/

Ценообразование в услугах лазерной резки металлов

Цена услуг зависит от ряда составляющих и меняется в зависимости от технического задания.

Что влияет на стоимость услуг лазерной резки металла

• Вид металла. Например, резка черных металлов, стали и нержавейки стоит в 2-3 раза дешевле резки меди, латуни, титана, алюминия и его сплавов.
• Толщина листа. Чем больше толщина, тем выше цена. Нестандартные технические задания рассчитываются индивидуально.
• Сложные формы деталей. Чем больше требуется резов для достижения результата, тем выше цена.

Эти и ряд других параметров, которые оговариваются с заказчиком, формируют стоимость лазерной резки и гравировки.

Источник: http://3dprintspb.com/blog/tehnologii-lazernoj-rezki-metalla/

Эксплуатация

Особенности эксплуатации станков для лазерной резки по металлу:

• необходимо выполнить заземление оборудования;
• при работе включить водяное охлаждение;
• для повышения точности обработки металлических поверхностей, необходимо выполнять юстировку оптики;
• запрещено резать детали, не соответствующие заявленным производителем требованиям по эксплуатации;
• для стабильной работы электроники нужно обеспечить качественное электропитание;
• важно регулярно проводить техосмотры, заменять изношенные детали, расходные материалы;
• направляющие нуждаются в качественной периодической смазке;
• поддерживать оборудование в чистоте.

Станок позволяет обрабатывать металлические поверхности лазерным лучом, обладающим высокой энергией, когерентностью, постоянной длиной волны. При попадании на поверхность заготовки происходит её нагрев до температуры плавления. В результате такого воздействия одна часть металла испаряется, а другая — переходит в расплавленную металлическую фазу.

Источник: http://metalloy.ru/stanki/dlya-rezki/lazernoj

Лазерная гравировка металла

Гравировка — это вырезание на поверхности предмета надписи или изображения, которое подчеркивает его индивидуальность, часто превращая его в художественное произведение. Существуют как ручные, так и механизированные способы выполнения гравировальных работ. Нанесение изображений с помощью лазера относится к методу с использованием станочного оборудования. Информация о данном виде технологического процесса описывается в… Далее »

Источник: http://metallisten.ru/raboty-s-metallami/tehnologiya-lazernoj-rezki-metalla.html

Ссылки

• [www.osvarke.com/lazernaya-rezka.html Лазерная резка]
• [www.osvarke.com/oborudovanie-lazernoj-rezki.html Оборудование для лазерной резки]

Источник: http://pressadv.ru/metally/lazernaya-rezka-eto.html