Как лазер режет нержавеющую сталь?
Нержавеющая сталь – высокотехнологичный металл, изделия из которого широко используются во многих отраслях: машиностроение, авиа- и ракетостроение, приборостроение, медицина и прочее. Резка нержавейки – востребованная услуга, однако резать ее пилой или гильотиной сложнее, чем, например, конструкционную сталь, потому что для придания ей антикоррозионных свойств в нее добавляют хром, никель, кремний, вольфрам и некоторые другие химические элементы. Эффективный способ резки нержавеющей стали – лазерный раскрой, который обеспечит высокое качество обработки.
Преимущества лазерной технология для резки нержавейки
Обработка лазером сопряжена с некоторыми трудностями, которые вызваны свойствами нержавейки:
- в процессе обработки в зоне разреза могут образовываться шлаки из-за легирующих добавок;
- движение луча лазера затрудняют образующиеся в зоне реза тугоплавкие оксиды. Требуется увеличение мощности;
- марки стали, у которых содержание хрома и никеля высокое, обладают низкой текучестью, что также усложняет процесс раскроя.
Лазерная обработка проходит в среде азота, который подается под давлением в зону резки. Раскрой проходит в автоматическом режиме на высокотехнологичном оборудовании, позволяющем создавать детали со сложным контуром. Движение лазерного луча, тепловая мощность и другие параметры контролируются компьютером.
К достоинствам раскроя нержавейки лазером относят:
- высокая точность обработки (погрешность до 0,08 мм);
- быстрота процесса;
- исключена термическая деформация заготовки, поскольку зона термического воздействия минимальна;
- бесконтактная резка. Отсутствует механическое воздействие на поверхность заготовки;
- по кромке реза не образуются заусенцы, наплывы, прочие дефекты. Последующая механическая доработка не требуется;
- экономный расход металла. Программа рассчитывает оптимальное расположение заготовок на листе металла, отходы практически отсутствуют;
- можно получать детали с фигурным резом, с отверстиями (диаметр 0,5 мм);
- не меняются физические свойства металла. Резать лазером можно нержавейку любых марок, с разной плотностью, теплопроводностью.
Оборудование, которое используют для резки нержавейки, характеризуется двумя основными параметрами:
- интенсивностью и мощностью луча;
- составом и давлением струи газа.
Используют установки двух типов:
- твердотельные. В качестве активного рабочего элемента может быть стержень из искусственного рубина или неодимовое стекло. Также зачастую используют волоконные установки (разновидность твердотельных лазеров). В волоконных агрегатах активный элемент – оптическое волокно из силикатного или фосфатного стекла. Оптоволокно поглощает излучение от лампы накачки и преобразует его в луч;
- газовые. Это оборудование, в котором активным рабочим элементом является газ. Газ заряжается, проходя через электрическое поле, и начинает излучать монохроматический свет (излучение определенной и постоянной частоты). Особенно широко применяют газовое щелевидное оборудование, в котором используется углекислый газ. Это достаточно мощные, простые в эксплуатации и компактные установки.
Раскрой нержавеющей стали на установках газодинамического типа обойдется дорого.