Виды лазерной резки

Без оборудования для раскроя металла не обходится ни одно производство, связанное с изготовлением металлических деталей. Передовой технологией признана эффективная и высокотехнологичная лазерная резка. Она сравнительно новая и основана на термическом воздействии сфокусированным лучом лазера на поверхность заготовки. В точке воздействия образуется сквозной прожог. Струя вспомогательного газа или газовой смеси, подающаяся в зону резки под давлением, выдувает расплавленные остатки металла, охлаждает поверхность. Эта технология применима для большинства металлов:

• разные виды сталей, в том числе оцинковка, нержавейка, легированная;
• алюминий и сплавы на его основе;
• медь;
• латунь;
• титан и другие. 

Если требуется высокая точность раскроя, идеальное качество кромок, не требующее финишной обработки, то альтернативы лазерной технологии не существует. 

Виды резки лазером

Резка лазером осуществляется несколькими способами:

• плавлением;
• испарением (сублимационная резка);
• горением (кислородная резка). 

Резка плавлением – самый распространенный способ, применимый к большинству металлов. Метал в зоне воздействия сфокусированного лазерного луча, представляющего собой поток энергии высокой плотности, моментально разогревается до температуры плавления. Правильно подобранный режим обеспечивает его расплав только по срезу, сохраняя целостность кромок. Направленный поток газа выдувает из зоны раскроя продукты сгорания, охлаждает зону реза, предотвращая плавление и деформацию на кромках. Газ подбирают исходя из характеристик металла. Так, например, когда требуется сохранить структуру метала на кромке используется азот. Он понижает температуру в зоне раскроя, уменьшает толщину окислов, но уменьшает и скорость обработки. Азот использует при реке лазером нержавеющей стали, алюминия. 

Резка испарением применяется только для раскроя металлических листов малой толщины и тонкостенных заготовок. При этом способе металл в точке воздействия лазерного луча, работающего в импульсном режиме, сначала разогревается до температуры плавления, а затем до температуры, при которой он начинает закипать и улетучиваться. Толщина металла не должна быть больше диаметра лазерного луча, иначе пары металла будут конденсироваться на кромке реза. Этот способ высокозатратный – требуется оборудование высокой мощности, поскольку требуется больший нагрев. Алюминий, например, плавится при 660 градусах Цельсия, а закипает при температуре свыше 2500 градусах, а значит и энергии на функционирование оборудования требуется в 4 раза больше.

Резка горением или кислородная резка заключается в нагреве заготовки под воздействием лазерного луча до температуры воспламенения. В кислородной среде происходит реакция с большим выделением тепловой энергии. В месте реза металл окисляется и сгорает, расплавленный оксид разлетается. Значительное количество выделяющегося тепла может использоваться для достижения температуры воспламенения соседних зон, что обеспечивает непрерывную резку. Требуемая мощность лазера в 20 раз меньше, чем при раскрое испарением. На оборудовании мощностью в 6 кВт по этой методике можно разрезать металлические заготовки толщиной до 100 мм. Этот способ широко используется для раскроя черных металлов. 

Резка металлов лазером осуществляется на специальных установках газового или твердотельного типа с ЧПУ. Это высокотехнологичное оборудование, позволяющее получать высокоточные детали сложной конфигурации для многих промышленных отраслей.