Лазер и металл

Забыты те времена, когда с лазером сталкивались лишь на страницах фантастических рассказов и в фильмах о далеком будущем. С лазерными бластерами, к счастью, вокруг нас пока не бегают, а вот в области металлообработки такое будущее давно наступило. Для тех кто знаком с технологией, достаточно забить в поиске «лазерные станки с ЧПУ», например, и вы найдете сайт производителя или поставщика оборудования. Вот достойный пример — https://prostocnc.com/lazery-po-metallu/. А тем, кто только изучает лазерный способ металлообработки, в чем-то поможет данная статья.

Принципы лазерной резки металла

Работа лазера для резки заключается в прожиге металлической заготовки лазерным лучом, который отличают в первую очередь — высокие температура и точность концентрации. Характеристики лазерного луча могут сильно отличаться и позволяют как гравировать на металлической поверхности, так и резать металлический лист.

Ширина реза лазерного луча определяется составляет от 0,15 до 0,2 мм. Такой диаметр реза возникает на выходе луча в лист, а на выходе ширина реза равна или меньше, что зависит от скорости перемещения лазера.

Параметры лазерного луча позволяют производить обработку металла с очень высокой точностью, которая также обеспечивается технологичностью оборудования и зависит от вида материала, геометрии изделия, скорости резки и возможный погрешностей. Типовая точность лазерной резки металла составляет +/-0,1 мм.

Для сравнения — диаметр пучка плазмы составляет о 1 до 2, 5 мм. Разумеется плазменная резка, которая является главным и достойным конкурентом лазерной, не может обеспечить ни точности, ни качества шва, которые обеспечивает лазерная технология.

Оборудование для лазерной резки металла

Конструктивно станки для лазерной резки металл проще и компактнее другое оборудование для аналогичной обработки металла, но при этом они обладают большей мощностью.

Главным элементом аппарата является стержень, который возбуждается и накачивается благодаря непрерывному световому. Специальная система задает лучу фокус, а резонаторы придают ему силу необходимую для плавления металла. Все узлы аппарата управляются программно с помощью автоматизации и заложенного в память станка ПО.

Самым используемым и продуктивным газом в аппаратах является кислород, использование которого позволяет достичь более высокой температуры, чем позволяют другие газы. Высокую температуру обеспечивает реакция окисления, которая происходит при соприкосновении кислорода с раскаленной поверхностью металла. Чистота кислорода влияет на скорость обработки металла.

Волоконный лазерный гравер по металлу

Станки для резки металла лазерным лучом в наши дни широко используются в различных отраслях промышленности. Отдельный кластер в ряде лазерных станков занимают волоконные — разновидность твердотельного оборудования для генерации высокотемпературного излучения. Луч, создаваемый станками волоконного типа, имеет длину волны 1,064 мкм и отличается высокой мощностью, когерентностью, монохроматичностью, малым углом расхождения.

Основной сферой использования волоконных устройств является резка и гравировка широкой группы металлов и сплавов, а также обработка камня, керамики и некоторых видов пластика.

Благодаря ряду преимуществ оптоволоконного лазерного гравировального оборудования, именно такие станки чаще всего встречаются сегодня в большинстве цехов металлообработки и других промышленных предприятий.

Основные достоинства оптоволоконных лазеров

Высокая мощность, которая в несколько раз превосходит возможности углекислотных лазеров. Средний показатель волоконного устройства составляет 1000 Вт (для некоторых моделей даже 10000 Вт не являются пределом), а максимальная мощность CO2-трубки не превышает 200 Вт.
Очень малый диаметр светового пятна при максимальной фокусировке, благодаря чему интенсивность излучения в зоне реза в 100 раз выше при ее одинаковой мощности с газовым лазером.
Кроме типичных для лазерного оборудования операций по резке и гравировке, «волоконники» используются для сварки металлов, а также бурения отверстий в обычном и армированном бетоне;