+7(495) 642-51-25

Лазерная резка металла

Главная » Блог » Лазерная резка металла

Услуги

Лазерная резка металла

Лазерная резка металла представляет собой технологию, применяемую для нарезания металлических листов, а также других изделий, что достигается благодаря использованию луча лазера. Неоспоримыми ее преимуществами являются: абсолютно ровные места срезов и возможность вырезания самых замысловатых фигур, что делает возможным использование лазерной резки металла при создании высокоточных деталей и различных, даже самых сложных, конструкций. Данное научное решение сейчас активно применяют строительные компании, производители мебели и рекламной продукции, а также оно используется для производства табличек и элементов декора.

Что представляет собой лазерная резка металла

Корпуса для электроники, купить которые можно сегодня для различных приборов, давно завоевали популярность. Практически любая фирма, занимающаяся монтажом аппаратуры, сталкивается с необходимостью использовать металлические или пластиковые корпуса для электроники.

При лазерной резке металла используется луч лазера, для образования которого требуется специальное оборудование. Этот луч обладает уникальной способностью фокусироваться на маленькой площади любого материала, при этом от него исходит энергия с высокой плотностью, которая разрушает (плавит, сжигает, выпаривает) все, что соприкасается с лазером.

Станки, используемые для лазерной резки металла, способны создавать на поверхности разрезаемого материала плотность энергии 108 Ватт на один квадратный сантиметр. Такой высокий показатель достигается благодаря особым свойствам лазерного луча:

Дорогие читатели!

Если у Вас возникли вопросы по поводу разработки и производства:

➜   корпусов для РЭА;

➜  корпусов для светодиодных табло и мониторов;

экранирующих конструктивов для электронных устройств.

Позвоните по телефону:
+7(495)642-51-25
или оставьте заявку.
Мы ответим на все Ваши вопросы!
Это абсолютно бесплатно!

  • при постоянных размерах длины и частоты волны (то есть монохроматичности) его можно фокусировать на любых поверхностях с помощью обычных оптических линз;
  • высокая точность направленности и при этом очень маленький угол его расходимости позволяет осуществлять высокую фокусировку луча при лазерной резке металла;
  • когерентность, которая представляет собой множество волновых процессов, протекающих в луче, все они полностью согласованы и находятся в резонансе друг с другом, благодаря чему значительно возрастает суммарная плотность излучения.

Развеиваем мифы про лазерную резку металла

Миф 1. Лазерная резка металла – новая технология

Промышленность впервые узнала о лазерной резке металла в 1960 году, а в начале 1980-х годов ее начали активно применять на разных предприятиях. На сегодняшний день лазерная резка применяется для огромного количества нужд в разных сферах производства.

Миф 2. Лазерная резка металла сложна в использовании

Это, однозначно, миф, потому что механическая резка на самом деле сложнее. При лазерной резке металла, переходя от одного заказа к другому, нет необходимости вырезать новый образец и менять оснастку, потому что можно просто загрузить контур из файла CAD. На самом деле, сложность заключается лишь в приобретении станков для лазерной резки, так как они требуют больших финансовых затрат и квалифицированного обслуживания, но, несмотря на замысловатость самого оборудования, лазерная резка металла – это очень простой процесс, не сложнее, чем печать на принтере.

Миф 3. Лазеры сжигают материал в месте прореза

Здесь следует уточнить, что имеется в виду под этой формулировкой. На самом деле, если подвергать лазерной резке дерево, то его края будут обугливаться, но это не касается остальных материалов. Такое обугливание – это не горение, то есть нельзя сказать, что образовавшиеся края были сожжены, они ровные и имеют заданные размеры. Лазерная резка используется для разных, даже мягких материалов, например, пластика, при этом зона контакта луча и поверхности, на которую он направлен, очень маленькая, поэтому горения не происходит в принципе. Расплав удаляется вспомогательным газом (кислородом или азотом), который одновременно снижает температуру материала в месте разреза. В процессе лазерной резки пластмассы или композиционных материалов края уплотняются, если говорить о металле, то в нем появляются зоны закалки, вызывающие некоторые затруднения при дальнейшей его обработке.

Миф 4. Лазеры могут прорезать любую толщину

Лазерная резка применяется не только для металла, но и для большого количества других материалов, однако такое разнообразие не касается толщины, ее размер имеет предел. Прежде чем осуществлять резку, нужно рассмотреть все возможные технологии, подходящие для данного материала, причем не следует заранее отказываться от использования лазера, эта технология не настолько дорога, как может показаться.

Преимущества и недостатки лазерной резки металла

Лазерная резка металла – наиболее качественный и современный способ раскроя данного материала, причем разрез выбирается по необходимым критериям. Эта технология может применяться для резки металлов с любой теплопроводностью.

Луч сосредотачивает настолько большое количество энергии, что в месте разреза металл плавится, причем луч не выходит за пределы заданной линии соприкосновения, значит, не наносит никакого вреда и не подвергает деформации изготавливаемое изделие.

Преимущества лазерной резки металла:

  • на заготовку не оказывается механического воздействия, поэтому для лазерной резки можно использовать не только металл, но и хрупкие материалы;
  • лазерной резке подвергаются твердые сплавы;
  • для лазерной резки металла характерны высокая точность и образование идеально ровных краев кромки, без образования заусениц, наплывов и прочих дефектов;
  • после лазерной резки металла не нужно далее обрабатывать разрез;
  • использование лазерной резки позволяет изготавливать даже сложные детали;
  • управление лазерным оборудованием не требует специальных знаний, нужно сначала подготовить рисунок будущего изделия в чертежной программе и перенести его в компьютер установки для резки;
  • лазерная резка металла обладает высокой производительностью – в 10 раз быстрее, чем у газовой горелки;
  • высокая скорость обработки тонколистового металла;
  • использование лазерной резки позволяет максимально компактно разместить детали на листе металла, что обеспечивает экономичный расход материала;
  • лазерная резка металла позволяет осуществлять выгодное производство малых партий деталей, для которых делать формы для прессования или литья экономически нецелесообразно.

Недостатки применения лазерной резки металла:

  • дорогое оборудование;
  • ее использование значительно менее эффективно при резке материалов с высокими отражающими свойствами, таких как алюминий или нержавеющая сталь;
  • толщина металла, подвергающегося лазерной резке, не может превышать 20 мм.

Баннер

В каком режиме может осуществляться лазерная резка металла

Существует три режима проведения лазерной резки:

  1. Лазерная резка металла испарением. В случае применения этого режима интенсивность излучения должна быть очень высокой, чтобы потеря тепла от теплопроводности была минимальной. Для осуществления резки испарением используются твердотельные лазеры в пульсирующем режиме. Этот режим применяется редко. При резке плавлением материал в области шва расплавляется и удаляется с помощью технологического газа (N, Ar и др.);
  2. Лазерная резка плавлением. Материал, подвергающийся такому способу резки, не горит, расплав из зоны реза уносится газовой струей. Таким методом режут медь, алюминий и их сплавы, что достижимо за счет образования тугоплавких окислов при взаимодействии с кислородом. Только лазерный луч с большой мощностью может разрезать эти металлы;
  3. Лазерная резка сгоранием и интенсивное окисление. Благодаря последнему поглощается лазерное излучение и повышается локальность реза, а также равномерно убираются отходы от резки.

В последнем способе может быть два режима лазерной резки металла – управляемый и автогенный (неуправляемый):

  • Управляемый режим лазерной резки применяется в том случае, когда процесс горения, без внешнего воздействия на него со стороны, не способен охватывать всю зону соприкосновения кислорода с поверхностью разрезаемой заготовки и сосредотачивается в зоне реза. Таким образом, ширина реза зависит от диаметра сфокусированного пятна лазерного излучения, а кромки реза при этом получаются ровными.;
  • Автогенный режим лазерной резки происходит тогда, когда металл горит благодаря теплу реакции по всей зоне воздействия кислорода на поверхности, в результате образуется рваный и бесформенный рез.

Автогенный режим достаточно просто сделать управляемым – нужно увеличить скорость перемещения детали относительно луча или наоборот.

Для чего подходит лазерная резка металла

Лазерная резка применяется при раскрое следующих видов металла: нержавеющей стали, титана, меди, алюминия, бронзы, латуни. Алюминий, титан и нержавеющая сталь обладают хорошей способностью отражать свет, это отрицательно сказывается на скорости их резки лазером. Лучшие результаты достигаются при толщине листа до 6 мм, в случае использования азотного лазера.

Если говорить о сплавах металлов, то у них снижается качество реза в зависимости от толщины предмета резки: чем толще деталь, тем хуже качество. В связи с описанной выше особенностью, приведем максимальные значения толщины металла для лазерной резки:

  • ­ для черной стали до 20 мм;
  • ­ для нержавеющей стали до 15 мм;
  • ­ для алюминия до 10 мм;
  • ­ для медных сплавов до 5 мм.

Обработку низкоплавкой стали лучше осуществлять кислородным лазером, это объясняется тем, что у него более высокая мощность, которая позволяет резать листы металла толщиной до 20 мм.

Волоконные лазеры применяют для резки:

  • ­оцинкованных пластин;
  • ­нержавеющей стали;
  • ­углеродистой стали;
  • ­редкоземельных металлов;
  • ­марганцевой стали.

Какие особенности имеет лазерная резка металла разных видов

  • Лазерная резка алюминия

Для резки алюминия нужно использовать высокомощное лазерное излучение, это объясняется такими свойствами данного металла, как высокая теплопроводность и способность поглощения лазерного луча.

Для осуществления лазерной резки металла, в том числе и алюминия, необходимо наличие специальной программы, с помощью которой можно задавать параметры резки деталей, и, конечно, при этом не обойтись без оборудования, его можно использовать как в промышленном производстве, так и частными лицами.

Для того чтобы определить нужную мощность установки для резки алюминия, необходимо знать, какие детали подлежат обработке, а также важно учесть их размеры. Предпочтительнее использовать небольшие скорости резки металла, потому что они позволят избежать появления деформаций и обеспечат образование аккуратной поверхности, без заусениц.

Высокое качество лазерной резки алюминия достигается благодаря отсутствию контакта между режущей головкой инструмента с обрабатываемым изделием: луч находится сверху и просто прожигает деталь в тех местах, на которые он направлен. В лазерном станке предусмотрено наличие продувной зоны, что делает возможным получать идеально ровные очертания обрабатываемых изделий.

Лазерная резка алюминия с ЧПУ позволяет сфокусировать направленность луча, что делает возможным изготовление даже сложных конструкций из этого металла при условии внимательно выставленных значений, взятых из чертежей.

Лазерная резка алюминия с ЧПУ выполняется по чертежам и характеризуется высокой точностью, что достигается благодаря отсутствию человеческого фактора. Все необходимые значения вносятся в программу из чертежей, дальнейшая работа оборудования осуществляется автоматически и не требует вмешательства обслуживающего персонала.

Хочется отметить, что такая резка допускает лишь одну возможность появления ошибки – неточность замера, что повлечет за собой неверное составление чертежа. Само оборудование работает очень точно.

Лазерная резка металла с ЧПУ не предусматривает подготовки специальных форм, что позволяет ощутить экономию при использовании данного способа обработки алюминия по сравнению с другими.

С помощью лазерной резки можно изготавливать детали из металла самостоятельно, не прибегая к услугам крупных предприятий, этот способ обработки ориентирован на обслуживание заказов, состоящих из небольших партий изделий.

Именно лазерная резка обуславливает удобство работы с металлом, ведь при его обработке не требуется механического прикрепления алюминия к оборудованию. Это увеличивает точность выполняемой работы, потому что исключается статическое воздействие от оборудования на материал.

Данный вид резки металла настолько автоматизирован, что раскрой материала также выполняется без помощи человека, поэтому даже если выполнять эту работу не на своем оборудовании, цена такой услуги будет оставаться очень доступной.

  • Лазерная резка нержавейки

Использование лазерной резки для нержавейки – сложный процесс, так как этот металл обладает высокой устойчивостью к внешним воздействиям и разрушению. Вышеописанные свойства данного материала обусловливают применение для его обработки именно лазерной резки, как наиболее эффективного способа.

  • ­лазерная обработка данного вида металла осуществляется бесконтактным способом, следовательно, поверхность обрабатываемого материала, кроме самого места резки, защищена от деформации;
  • ­ использование лазерной резки делает возможным изготовление даже сложных деталей благодаря наличию специального компьютерного оборудования;
  • ­высокая точность работы с максимальным расхождением 0,08 мм;
  • ­лазерная резка нержавейки сводит к минимуму образование деформированной кромки, обслоев и заусенец на поверхности материала;
  • ­лазерная резка металла с ЧПУ занимает относительно мало времени, что снижает цену на нее в сравнении с другими способами обработки;
  • ­мощный луч лазера, используемый при лазерной резке нержавейки, способен обрабатывать материал любой толщины;
  • ­отсутствует влияние лазерной резки на физические свойства металла, в том числе, она не способствует уменьшению срока дальнейшей эксплуатации нержавейки.

Использование лазерной резки нержавейки требует защиты поверхности металла от окислительных процессов, которым она подвергается во время работы. Для этой цели можно использовать азотную кислоту, защищающую металл от возгорания.

При подаче газа в рабочую зону нужно соблюдать давление 20 атмосфер. Если лазерной резке подвергаются большие листы металла, то лазер уходит вглубь материала, что приводит к увеличению размера сечения, количество подаваемого азота при этом должно возрасти.

  • Лазерная резка меди

При лазерной резке меди также необходимо учитывать некоторые особенности данного металла, в частности, его высокую теплопроводность. Это требует соблюдения небольшой скорости резки, а также важно, чтобы лазерный луч был максимальной мощности, в противном случае результат выполненной работы не будет качественным: раскройка получится неровной и высока вероятность деформации кромки и близлежащей поверхности металла.

Очень сложно применять лазерную резку для меди большой толщины, так как в этом случае нужно обрабатывать металл, используя очень высокую мощность, что приводит к увеличению стоимости выполняемой работы. Кроме того, следует учитывать, что резка большой толщины меди не может иметь замысловатых форм, можно осуществить лишь обычный раскрой.

Лазерную резку меди желательно выполнять с применением твердотельных лучей, иначе можно получить на выходе деформированные детали. В процессе обработки толстых листов на месте среза должна создаваться плазма, которая сначала нагревает, а потом плавит металл при достижении определенной температуры.

  • Лазерная резка латуни

Лазерная резка часто используется и для обработки латуни, причем как для больших партий однотипных изделий, так и для маленьких, в которых будет активно использован ручной труд. Обработка стали и латуни при помощи лазерной резки – довольно простой процесс, параметры для которого несложно задать самостоятельно, в результате чего металл приобретет желаемую форму.

Для кого будет наиболее выгодна лазерная резка металла

Лазерная резка металла происходит путем прожигания насквозь обрабатываемого листа материала. В процессе резки металл не имеет соприкосновения с режущей головкой оборудования, что позволяет применять данную технологию для работы с разными, даже хрупкими материалами, кроме того, она справляется с твердосплавными материалами, осуществляет скоростной раскрой тонколистовой стали.

Наиболее целесообразно применение лазерной резки металла при производстве небольших партий продукции, это связано с отсутствием расходов на создание специальных форм для обработки материалов. Данная технология позволяет работать со сталью любого состояния и качества, с алюминием и его сплавами, медью, латунью.

Значительным плюсом лазерной резки металла является простота работы как с плоскими и объемными деталями, так и со сложными контурами. Еще одна положительная сторона данной технологии – низкая зависимость себестоимости изготавливаемых сложных деталей от размера партии, что позволяет использовать ее в частном строительстве и домашнем хозяйстве с минимальной тратой времени на обработку.

Какое оборудование используется для лазерной резки металла

Выделяют три основных типа оборудования, предназначенного для лазерной резки металла.

Газовые установки для лазерной резки. Газы в данном случае выступают в роли рабочего тела, они могут быть направлены вдоль и поперек, в зависимости от используемой схемы. Суть такого метода заключается в возбуждении атомов газа под действием электрического разряда, что приводит к излучению от частицы монохроматического света. Чаще всего используются в современной промышленности щелевидные установки, которые работают на углекислом газе. Они отличаются небольшими размерами, мощностью и простотой в эксплуатации (в интернете вы найдете много видеороликов, на которых показана работа таких установок).

Установки твердотельного типа. Данное оборудование включает в себя лампы накачки и рабочее тело, которое представляет собой стержень из искусственного рубина с иттриевым гранатом, легированным неодимом. Лампа выделяет на рабочее тело необходимое излучение. Работа этих установок происходит на некоторых моделях непрерывно, но значительно чаще в импульсном режиме.

Газодинамическое оборудование, в котором рабочий газ сначала нагревается до температуры 2000-3000 °С, затем со скоростью, превышающей скорость звука, проходит сквозь специальное сопло, а после этого охлаждается. Такие установки и сам процесс формирования лазерного луча стоят очень дорого, поэтому использование данного режима лазерной резки металла очень ограничено.

Лазерное оборудование, предназначенное для резки металла, состоит из:

  • специального излучателя, представленного твердотельным или газовым лазером и характеризующегося соответствующими энергетическими и оптическими параметрами;
  • системы транспортировки и формирования луча и газа, благодаря которой луч от источника излучения движется к обрабатываемой детали. Кроме того, эта система отвечает за изменение характеристик рабочего газа;
  • устройства перемещения (координации) металла и контактирующего с ним лазерного луча. Включает в себя исполнительный механизм, привод и двигатель;
  • АСУ (автоматизированной системы управления). Осуществляет контроль лазера и управляет координатным устройством и системой транспортировки и формирования луча и газа. В ней имеются датчики и подсистемы.

Сколько стоят услуги лазерной резки металла от профессионалов

На цену лазерной резки металла влияют следующие факторы:

  1. характеристика металла и его толщина, обращаем внимание на то, что цена раскроя на один и тот же материал будет увеличиваться с увеличением толщины металла хотя бы на 1 мм .
  2. конфигурация детали и необходимая точность исполнения, с увеличением сложности работы цена растет;
  3. размер партии – стоимость может снижаться с увеличением количества изделий в заказе, так как могут предоставляться скидки;
  4. наличие полного комплекта конструкторской документации;
  5. сроки исполнения, то есть срочный заказ обойдется дороже выполняемого в рабочем режиме.

ООО «Треком» специализируется на проектировании и изготовлении корпусов для РЭА. При изготовлении корпусов и контруктивов исользуются технологии – пробивка, резка, гибка, сварка, фрезеровка, токарная обработка, покраска, а также обработка пластика и композитных материалов.

Мы осуществляем лазерную резку и сварку на установке LRS-150. Размер рабочего стола 600х300 мм. Толщина резки металла до 3 мм. Выполняем лазерную сварку нержавеющей стали.

Вы можете позвонить нам по телефону: +7(495)642-51-25
или