Особенности лазерной резки

Для раскроя различных материалов в современной промышленности часто применяется технология лазерной резки.

Она предполагает использования станков, в которых в качестве обрабатывающего инструмента используется мощный луч лазера. Он воздействует на поверхность, точечно нагревая ее до температуры плавления или испарения.

Материал удаляется из зоны воздействия, а на его месте формируется аккуратная линия реза минимальной толщины. Этот метод позволяет выполнять обработку разных видов материалов, создавать сложные пространственные формы и получать результат, который невозможно достигнуть механическим способом.

Немного о принципе лазерной резки

Работы выполняются на специальных лазерных станках. Они отличаются не только техническими параметрами, но и средой, в которой генерируется излучение. Исходя из этого выделяют газовые, твердотельные, оптоволоконные станки. Их выбор зависит от особенностей производственных задач. Далее излучение проходит через оптическую систему.

На выходе получаем лазерный луч – тонкий пучок энергии очень высокой мощности, который и направляется строго в точку обработки. В результате на миниатюрном участке заготовки сосредотачивается колоссальная тепловая энергия. Под его воздействием поверхность нагревается, расплавляется. Жидкий материал или испаряется или выдувается потоком газа.

Резать металл лазером просто, ведь процесс полностью автоматизирован. Оборудование работает под управлением программного комплекса. Это исключает человеческий фактор, повышает скорость процесса. Рабочая программа заранее загружается в блок управления. Единственное, что еще придется сделать оператору – разместить заготовки на столе и убрать готовые изделия после обработки.

Преимущества и недостатки лазерной резки

Лазерное оборудование относительно недавно используется для резки металла, но на многих предприятиях эта технология уже вытеснила механические способы обработки. Этому способствовал ряд весомых преимуществ:

• Высокая точность работ. Толщина лазерного луча – доли миллиметра. Благодаря этому получается очень тонкая линия реза, что позволяет обрабатывать заготовки разных размеров, форм, конфигураций. Подходит для изготовления высокоточных деталей, ювелирных изделий.

• Экономное расходование материала. Раскладка листа выполняется программой автоматически. В комплексе с минимальной толщиной линии реза и достигается хорошая экономия материала.

• Режущий инструмент (луч лазера) не имеет непосредственного контакта с поверхностью, нагревает только зону обработки, не затрагивая близлежащие области. Исключается деформация заготовки.

• Высокое качество линии реза. Края не оплавляются, на их нет заусенцев и прочих дефектов. Требуется минимальная финишная обработка. Деталь практически сразу направляется на следующий производственный этап.

• Простота работ. Процесс автоматизирован. Специалистом заранее разрабатывается чертеж, который и загружается в программу.

• Работа с разными материалами. Лазерная технология подходит для обработки большей части металлов, пластмасс, стекла, акрила, картона, бумаги, текстиля, кожи и других материалов, в том числе и тех, которые с трудом поддаются классическим способам резки. Оборудование эффективно справится даже с закаленной сталью.

• Быстрая перенастройка станков. Современное программное обеспечение позволяет быстро настраивать оборудование под новые производственные задачи без серьезного вмешательства в его работу.

Но, наряду с этими преимуществами, лазерный станок по металлу, дереву, пластику и другому материалу имеет и ряд недостатков. Специалисты отмечают:

• низкий коэффициент полезного действия для газовых и твердотельных лазеров. Для волоконных источников КПД может достигать 40 %;

• ограничения по толщине листа: связано не с мощностью оборудования, а с особенностями лазерного луча;

• невозможность использовать станки для работ со светоотражающими покрытиями без специальной защиты.

Также к недостаткам можно отнести и достаточно высокую стоимость лазерных станков. Но, несмотря на это, технология набирает обороты популярности, затрагивая все более новые производственные отрасли, демонстрируя превосходные результаты.

Самым совершенным вариантом реза металла является роботизированная лазерная резка, реализованная в виде роботизированной ячейки или как часть автоматизированной производственной линии. Если требуется вырезать объемные поверхности и точные формы, лучшим решением является резка лазером вместе с роботом. Она же является хорошей альтернативой фрезеровке.

От робота для лазерной сварки требуется высокая точность в сочетании с высокой повторяемостью. Чтобы обеспечить доступ роботов в самые узкие места, необходимы малая площадь основания и большая досягаемость. Промышленные роботы идеально подходят для отраслей, в которых операции лазерной сварки играют важную роль. Значительная грузоподъемность роботов позволяет устанавливать самое разнообразное оборудование.