Технология лазерной резки металла

К началу 21 века человечество изобрело множество различных методов резки металла, по принципу воздействия, объединённые в 3 группы: ручные, механические и тепловые. Первая из них является наиболее дешёвой – однако, применение механических ножниц (гильотины), отличается крайне низкой точностью и производительностью. В зависимости от типа гильотины ею можно кроить листы от 0,5 до 8 мм или от 4 до 10 мм. Второй способ раскроя – механическими приспособлениями (включающий сабельные и ленточные пилы, «болгарки», и т.д.) значительно производительнее, «чище» и незаменим при необходимости распила металлов значительной толщины. Гидроабразивная резка – наиболее точная из перечисленных (даже точнее лазерной) и может кроить листы толщиной от 0,5 до 40 мм, а позволяет вырезать фигуры любой сложности. Тем не менее, она не лишена недостатков – избыточной (1,5-2 мм) толщиной реза для высокоточных работ,  достаточно высокой стоимостью.

Однако, наиболее перспективными на сегодняшний день всё же являются термические способы. Первым из них стала газовая резка, несколько позже сменившаяся плазменной. Подобному методу стало подвластно практически всё – кроме высокой детализации, требуемой при точной резке и особенно декоративной гравировке. Окончательно решила подобные проблемы технология лазерной резки металла – основанная на воздействии на металл высокотемпературного потока излучения, создающегося лазером. Несмотря на относительно низкий КПД (и, как следствие, высокую энергоёмкость) для  целого  класса задач, требующих повышенной точности и сложной конфигурации резки, лазерная резка оказалась незаменимой – в связи с чем приобрела самое широкое распространение.

В зависимости от физических и химических характеристик металлов и толщины обрабатываемых листов используется один из четырёх типов лазеров – твердотельные, газовые, щелевые и газодинамические. Наименее мощные из них применяются при гравировке – обеспечивая минимальную (до 0,01 мм) ширину луча и высокую детализацию наносимого изображения путём послойного испарения металла атомарными слоями. Для резки используются лазеры большей мощности (от 500 Вт для чёрных металлов, от 1000 Вт – для цветных), с применением струйной подачи различных вспомогательных газов для повышения температуры и выдувания продуктов испарения либо плавления. При небольших толщинах металла в качестве такого газа достаточно использования кислорода, при увеличении толщины начинают применять какой-либо инертный газ, а при одновременной задаче получения высокой точности реза – подаваемый под высоким (до 20 атм.) давлением высокочистый азот.

Ещё одним существенным плюсом, которым обладает технология лазерной резки металла, является возможность работы лазера как в постоянном, так и в импульсном режиме. Это, в комплексе с фантастической скоростью движения луча, превращает лазерную технологию в абсолютно непревзойдённую по всем параметрам. При резке металлов всех типов толщиной до 8 мм лазерная резка, несомненно, лучшая. И уступает только гидроабразивному (или плазменному) раскрою металлических листов - на толщинах начиная от 20 мм. Уже с толщины листа 12 мм могут появляться наплывы по кромке, а рез идет под небольшой конус.

Важнейшие преимущества

Таким образом, к важнейшим преимуществам технологии лазерной резки металлов относятся:

•    в десятки раз меньшая ширина линий в сравнении со всеми прочими технологиями;

•    превосходное (на малых толщинах – непревзойдённое) качество реза;

•    высочайшая производительность;

•    максимально высокая скорость (до 6 метров в минуту);

•    более низкая стоимость.

Сохранить