Лазерно рязане на метали: описание на процеса, предимства

Понятието технология и описанието на процеса

Лазерно рязане означава технологии за рязане и рязане с използване на лазери с висока мощност. Най-често се използва в промишлено мащабно производство.

Лазерният лъч е фокусиран, той се контролира по-често с помощта на компютър. С негова помощ е възможно да се осигури висока концентрация на енергия и, независимо от термофизичните свойства на материала, да се реже почти всеки материал.

По време на процеса на рязане, металът, чийто участък е подложен на рязане, под въздействието на лазерни лъчи, започва да се стопява, разпалва се, изпарява се или се издухва от газовата струя. В резултат на това получаваме тесни разфасовки, а зоната на топлинното въздействие ще бъде минимална.

Характеристиките на лазерното рязане са както следва:

• той няма механичен ефект върху метала по време на машинната обработка.
• деформациите, ако са налице, са минимални. Те могат да бъдат временни и да се появят по време на процеса, или те могат да бъдат остатъчни, след като материалът е напълно охладен.

Поради тази причина, с използването на този метод на рязане, дори твърдите и лесно деформируеми части или детайли не могат да бъдат обработени и всичко ще бъде направено с висока точност.

Лазерното лъчение има висока мощност, което ви позволява да постигнете добри резултати, а качеството на повърхностите на рязането ще бъде отлично.

Контролът на лазерното лъчение е сравнително прост и лесен, така че да е възможно да се прерязва сложен контур на обемни или плоски части или заготовки, процесът ще има висока степен на автоматизация.

Тази техника е възможна с използването на технологични инсталации на базата на такива видове лазери:

• влакно;
• газ;
• твърдо състояние.

Всички те могат да работят в импулсен-периодичен или непрекъснат режим на радиация.

Използването на метода на лазерно рязане в промишленото производство редовно расте, но все пак може да бъде изцяло заменено с други традиционни методи за рязане на метали. Pв сравнение с други промишлени инсталациите, лазерното оборудване все още е много скъпо, въпреки факта, че наскоро цената им започна да намалява. Поради тази причина лазерното рязане на метали е ефективно само когато други, по-достъпни традиционни методи на обработка на материалите не могат да осигурят очаквания резултат.

Предимства на лазерната технология

Тази техника се осъществява чрез изгаряне на метални листове, използващи лазерни лъчи. В сравнение с други методи за рязане на метални изделия, той има редица такива предимства, някои от които вече са споменати по-горе:

• Поради липсата на механичен контакт по този метод могат да се лекуват дори крехки видове метал, както и тези, които лесно се деформират.
• Възможно е да се обработват продукти на базата на твърди метални сплави.
• има възможност за високоскоростна обработка на тънкослойна стомана.
• когато става въпрос за производството на ограничени количества метални изделия, лазерното рязане в този случай е по-предпочитано от производството на скъпи форми или форми.
• За да осигурите автоматизирането на процеса, използвайте наличната програма за рисуване, за да създадете файл с картина. След това прехвърлете файла на компютъра на инсталацията, който може да издържи грешки дори при малки размери.
• техниката е универсална. Използвайки лазер, е възможно да се преработват продуктите от стомана и други метали с различна степен на сложност. Максималната допустима грешка в този случай няма да бъде повече от 0,5 мм.
• Термичният товар върху метала е минимален, което прави възможно работата с материали от всякакъв вид, от неръждаема стомана до цветни метали.
• този начин на рязане на материали премахва необходимостта от допълнителна обработка, така че ще спестите време и пари.
• технологията се характеризира с висока производителност поради високата скорост на обработка, както и с компетентното потребление на материал. Отпадъците ще получат минимум благодарение на точно полагането на елементи върху листата.
• висока точност на работа - лазерно рязане е оборудвано с работни глави с диаметър около един милиметър, което осигурява висока точност на размерите. Рязането е възможно дори когато става дума за най-малките детайли.
• Лазерното рязане може да се извърши възможно най-скоро, високото качество на работа остава непроменено. Силата на лазера се настройва всеки път по различни начини и отчита характеристиките на работа и типа материал.

Материали за рязане

За лазерно лечение стоманата е подходяща във всяко състояние, алуминий или неговите сплави, както и други цветни метали. Най-често срещаните видове метални листове са:

• стомана (диаметър 0,2-20 mm);
• Неръждаема стомана с диаметър 0,2-12 мм;
• алуминиеви сплави от 0,2 до 20 mm;
• месинг (0,2-12 мм);
• медни листове от 0,2 до 15 мм.

В зависимост от използвания материал се използва този или този тип лазер. Материалите с ниска топлопроводимост са най-подходящи за обработка, тъй като лазерната енергия в тях се концентрира в по-малък обем материал и обратно. Ако металът има висока топлопроводимост, може да се появи решетка. И този метод може да се справи не само с метали, но и с други материали, по-специално дърво.

Охлаждане и консумация на енергия

Самият лазер, както и оптиката му, включително фокусиращите лещи, изискват охлаждане. В зависимост от модела на инсталацията и неговия размер, излишната топлина може да бъде отстранена чрез издухване на въздух или охлаждаща течност. Често в ролята на охлаждащата течност има вода, която преминава през хладилния агрегат или топлообменника.

Що се отнася до потреблението на енергия, ефективността на лазерите, използвани в производството, е 5-15%. Ефективността и консумацията на енергия зависят от следните фактори:

• изходната мощност на инсталацията;
• лазерни работни параметри;
• съвпадение на лазера с този или този тип работа.

Когато се определя целесъобразността на използването на оборудване, трябва да се вземат под внимание неговите разходи, както и разходите за поддръжка и поддръжка. Понастоящем оперативните разходи за оптично оборудване са половината от цената на лазера с въглероден диоксид.

Но мощността, използвана за рязане, зависи от следните фактори:

• скорост на работа;
• среда за обработка;
• дебелината на материала;
• неговия тип.

Обхват на приложение

Лазерната обработка на металите се използва в различни отрасли. Благодарение на този метод крепежни елементи, скоби, калъфи с различни устройства и много други могат да се произвеждат бързо и ефективно.

Клиентите на произведени по този начин продукти са:

• производители на складово и търговско оборудване;
• интериорни дизайнери;
• рекламни кампании и др.

От метални листове е възможно да се изрежат дори и много сложни части, да се извърши фрезоване, да се направят канали, а също и да се получат най-атрактивен вид.

Благодарение на метода на лазерно рязане можете да постигнете идеалното качество на рязане, производственият процес е възможно най-бърз, количеството консумативи е сведено до минимум. А също и рязането на части чрез лазерния метод се извършва изключително точно.

Методът е почти необходим за обработката на бързо деформирани метали, материалите няма да се нуждаят от допълнителна обработка и крайните продукти могат да бъдат използвани незабавно за тяхното предназначение, което в някои отрасли е от особено значение.