ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Лазерная резка — технология, используемая во многих отраслях, таких как медицина, промышленность и даже искусство. Сама же технология является относительно новой и берет свое начало в 60-х годах прошлого столетия в период появления первого лазера. Резке подвергаются практически все материалы, в том числе и металл, лазерная резка которого является одним из распространенных процессов в металлообработке. Популяция оборудования высока, поэтому получить услугу по лазерной резке металла можно практически в каждом городе.

Принцип лазерной резки металла

Простыми словами принцип напоминает использование лупы, когда без соприкосновения поверхностей преломленный поток солнечного луча воздействует на объект. С научной точки зрения лазерная резка представляет собой концентрированный поток фотонов, воздействующих на поверхность металлического изделия с усилением за счет ответной реакции.

Лазерная установка состоит из следующих механизмов:

• рабочая (активная) среда, необходимая для создания излучения;
  
• источник энергии, создающий электромагнитное излучение;
  
• оптический резонатор, состоящий из системы зеркал, благодаря которым луч лазера усиливает свое излучение.
  

За счет лазера, направленного на одну точку, происходит нагрев поверхности, доводя ее до температуры плавления, а затем до температуры кипения. В результате материал начинает испаряться. Таким образом, регулируя мощность потока фотонов и перемещая луч по поверхности, осуществляется разрез металла.

Виды лазеров

Лазеры можно разделить на виды:

Твердотельные, источником которых является мощная газоразрядная лампа-вспышка. Рабочим телом служит стержень из стекла, рубина, граната или неодима. Тело излучает луч, усиливающийся за счет множественных отражений от зеркал, и выходит на поверхность металла.

Газовые, рабочим телом в которых является углекислый газ или его смесь с азотом и гелием. Происходит возбуждение газа посредством электрических разрядов и подача его на выход через отражающее и полупрозрачное зеркало.

Волокнистые. Являются разновидностью твердотельных, источником энергии в котором служит полупроводниковый лазер, усиливающий свое излучение в стекловолокне.

Уникальность станков лазерной резки

Станочная индустрия широко шагает со временем, а лазерная резка металла стала востребованной. На замену старых станков приходит новое оборудование, оснащенное автоматикой и числовым программным управлением (ЧПУ). Такая модернизация позволяет обрабатывать металл с точностью до 0,005 мм.
Поверхности современных лазерных станков позволяют работать с металлом большой площадью обработки, достигающей нескольких квадратных метров. Процесс работы автоматизирован максимально, исключая человеческий фактор. Все параметры задаются в программный блок управления, осуществляющий самостоятельное управление лазерной установкой. Программное обеспечение позволяет оптимизировать раскрой материала и менять режимы относительно типа и толщины металла. В связи с отсутствием механического контакта между материалом и режущим элементом, возможно проводить одновременно резку изделий с разными толщинами.

Следует отметить, что качество получаемой продукции в процессе лазерной резки намного зависит от вида металла. Большинство предприятий могут предложить резку изделий из обычной стали, но не каждый сможет работать с цветными металлами, которые пользуются большим рыночным спросом. Например, лазерная резка нержавеющей стали требует к себе особого внимания, потому что нержавейка капризный в плане обработки материал по сравнению с обычной сталью.

Сравнение лазерной и плазменной резки

Помимо лазерной резки существуют иные виды обработки листового металла, такие как плазменная и гидроабразивная резка. Все они имеют свои преимущества и недостатки относительно друг друга. Однако основным конкурентом лазера является технология плазменной резки.

Преимущества лазерной резки относительно плазменной заключаются в следующем:

• перпендикулярность кромки;
  
• небольшая ширина реза;
  
• полное отсутствие окалины;
  
• работа с мелкими деталями до 1 мм и обработка тонкого металла, а также изготовление деталей сложной конфигурации;
  
• низкое термическое воздействие на кромку изделия;
  
• обработка легкодеформируемых и хрупких металлов;
  
• недорогие расходники;
  
• высокая скорость резки;
  
• отсутствие необходимости дополнительной обработки готового изделия после резки.
  

Все технологии имеют преимущества и недостатки. На выбор способа резки напрямую зависит вид выпускаемой продукции, а также характеристики и свойства металла, используемого при изготовлении. В случае с нержавеющей сталью идеально подойдет именно лазерная резка.

Дефекты лазерной резки и причины их появления

Любое производство подразумевает под собой наличие брака, особенно если используется промышленное оборудование. Это технические неполадки, сбой программ, низкий профессиональный уровень работников, несоблюдении технологии, а также элементарное загрязнение составляющих станка.

Основные виды брака при раскрое металла лазерной резкой:

• нарушение фокусного расстояния, регулируемого соплом по высоте;
  
• неправильная настройка оптического тракта лазерного луча, вследствие чего может происходит падение мощности, раздвоение луча, увеличение толщины реза, снижение способности к прорезанию;
  
• отсутствие компрессора, необходимого для удаления грязи и охлаждения линзы;
  
• неправильная регулировка ремней;
  
• слабое закрепление линзы, что приводит к неровному резу лазера;
  
• неверно заданные параметры резки в программное оборудование;
  
• На наличие брака может повлиять незнание характеристик, свойств самого сплава
  

Обработка металла является достаточно сложным технологическим процессом где задействовано множество аспектов, требующих внимания. Это уровень специалистов, которые занимаются настройкой, обслуживанием оборудования и программным обеспечением и т.д.

Бракованное изделие в результате может иметь непрезентабельный внешний вид. Например, лазерная резка используется для изготовления изделий декоративного творчества и внешний вид готовой продукции имеет важное значение. Учитывая большие объемы партий выпускаемой продукции однозначно нанесет ущерб финансовой составляющей при наличии дефектных изделий.

Кроме того, наличие брака приведет к изменениям, влияющим на предполагаемые свойства и функции изделия. Это отразится на его эксплуатации, а также может стать причиной выведению из строя механизмов и агрегатов, что в свою очередь не безопасно для жизни и здоровья людей.

Поэтому для предотвращения возникновения дефектов следует обращаться к профессионалам, обладающих опытом, оборудованием, высококвалифицированными специалистами в области лазерной резки металла.

Видео с сайта npf-specmash.ru