Технологии лазерной резки металла: виды, методы, принцип работы
Технологии лазерной резки: как происходит процесс, оборудование, виды лазеров, применение для раскроя металла.
Принцип лазерной резки основывается на уникальных физических процессах при локальном воздействии мощного сфокусированного лазерного луча на металл. Происходит быстрый нагрев и оплавление материала точно в зоне обработки. За считанные доли секунды расплавленный металл выбрасывается из разреза, а кромки мгновенно застывают.
Процесс лазерной резки изделия из металла полностью автоматизирован на машинах с ЧПУ, что позволяет повысить скорость и точность обработки.
Принцип работы
Принцип лазерной резки основан на уникальном физическом явлении - термическом воздействии сфокусированного лазерного луча на металл. Благодаря высокой мощности и концентрации энергии, лазерный луч может локально расплавлять и испарять практически любые инженерные материалы.
В результате этого на поверхности возникает узкий проплавленный канал – так называемый рез. Глубина реза зависит от мощности лазера, скорости резки и теплофизических характеристик материала.
Процесс взаимодействия лазерного луча с металлом можно разделить на несколько стадий:
- Нагрев поверхности до температуры плавления.
- Локальное оплавление металла в месте фокусировки луча.
- Испарение расплавленного металла в межэлектродном промежутке.
- Выброс раскаленных частиц металла на противоположную сторону реза.
- Затвердевание кромок реза после охлаждения.
Такой механизм позволяет получать узкие (до 0,1-0,3 мм) щели практически без термического влияния на боковые поверхности в зоне резки.
Оборудование
В состав современных лазерных машин для раскроя металла входят следующие основные компоненты:
- лазерный резак – генератор лазерного излучения;
- система фокусировки – линзы или зеркала для концентрации луча в одной точке;
- координатный стол с числовым программным управлением движения;
- блок подачи рабочего газа для вымывания продуктов испарения;
- вспомогательные модули для зажима, центрирования, смены и подачи листов;
- пульт управления.
Вспомогательное оборудование включает системы смены листов, центрирующие устройства, прижимы, рольганги, конвейеры, манипуляторы для загрузки и выгрузки деталей.
Применение
Лазерную резку металлов широко применяют в отраслях машиностроения, приборостроения, автомобилестроения, авиастроения, судостроения, производства бытовой техники.
Основные виды операций обработки:
- раскрой листов на заготовки различной конфигурации;
- вырезание отверстий и пазов в деталях;
- разделение заготовок на части по контуру;
- перфорирование металлических листов и сеток;
- нанесение графических изображений по металлу;
- маркировка деталей и инструментов.
Примеры деталей, изготавливаемых с применением лазерной резки:
- корпусные детали бытовой техники;
- рамы и кожухи электронных приборов;
- панели приборов и пульты управления;
- воздуховоды систем вентиляции;
- станины станков и промышленного оборудования;
- решетчатые конструкции, ограждения;
- мелкоячеистые фильтры и сита.
Использование лазерной резки позволяет существенно повысить производительность обработки по сравнению с традиционными методами. Это обеспечивает сокращение расходов и удешевление выпускаемых изделий из металла.
14.12.2023 г.
Читайте также:
- Применение микроскопов в учебных целях
- Метрологическая экспертиза – важная составляющая в работе любого предприятия
- Подбор и покупка ножничного подъемника: все особенности, критерии и полезные советы