Технология лазерной резки

Технология лазерной резки, которая обозначается LBC (от англ. Laser Beam Cutting) признана передовой в сфере металлообработки во всем мире. Создавать детали сложной конфигурации с высокой точностью можно только применяя резку лазером. При производстве высокоточных сложных механизмов для разных отраслей производства лазерная резка является основной технологией. 

Принцип резки лазером

Раскрой металлических заготовок путем сквозного прожига лазерным лучом – суть данной технологии. Луч лазера представляет собой сфокусированный пучок световой энергии высокой плотности, создающий на поверхности металла световое пятно диаметром всего в несколько микрон. За счет непрозрачности металла луч практически не рассеивается. В точке воздействия металл мгновенно нагревается до температуры плавления, закипает и испаряется, образуя сквозной прожог. При этом термическое воздействие не распространяется на прилегающую зону. Остатки расплавленного металла выдуваются струей вспомогательного газа, подающегося в зону реза под давлением. В зависимости от вида металла и его толщины в качестве вспомогательных газов используется азот, аргон, кислород или газовая смесь. Кислород способствует более сильному нагреву поверхности в точке реза, используется при раскрое металлических заготовок большой толщины. В отличие от других способов раскроя металла применение лазерной технологии исключает механическое воздействие на заготовку, это бесконтактный способ раскроя. Эта особенность позволяет разрезать хрупкие и легкодеформируемые металлы. 

Преимущества технологии

Раскрой лазером – высокотехнологичный и эффективный способ обработки металлов, из достоинств которого выделяют:

• высокая точность (погрешность 0,1 мм);
• идеальное качество кромок, не требующее последующей доработки;
• быстрота процесса;
• экономия металла. Отходов практически нет;
• универсальность технологии. Можно применять для раскроя разных металлов, нанесения гравировки, маркировки, для перфорации и прочее.

Толщина обрабатываемых металлов для успешного раскроя лазером должна быть выдержана в определенном диапазоне:

• сталь, алюминий и его сплавы – 0,2-20 мм;
• медь, латунь – 0,2-15 мм;
• нержавеющая сталь – до 50 мм.  

Какое оборудование используется

Резка металлов по лазерной технологии осуществляется на высокотехнологичных станках с ЧПУ. Предварительно создается макет будущей детали в векторном формате. Изготавливается тестовая деталь. Проверяются ее параметры и при необходимости меняют настройки (мощность лазера, скорость, фокусировку и прочее). После этого запускается серийное производство. 

В всех типах лазерных станков присутствуют следующие основные конструктивные узлы:

• излучатель, который создает луч лазера с нужными характеристиками;
• систему, формирующую и транспортирующую лазерное излучение;
• систему, формирующую и подающую вспомогательный газ;
• систему автоматизированного управления (САУ).

В зависимости от типа излучателя различают газовые и твердотельные установки. В газовых установках активным элементом служит чистый углекислый газ или его смесь с гелием и азотом. Он возбуждается электрическими импульсами высокой частоты. Это мощные установки, на которых можно обрабатывать сверхпрочные сплавы. В твердотельных установках активный элемент (твердое рабочее тело) – стержень, изготовленный преимущественно из искусственного рубина. Возбуждается газоразрядной лампой-вспышкой (лампой накачки). Эти установки менее мощные. 

Самые мощные и самые дорогие – газодинамические установки. Их применение ограничено.