Что можно сделать с помощью лазерной металлообработки

Лазер уже давно перешел из фантастических фильмов в реальную жизнь. Его все чаще стали применять в различных видах производства. Благодаря ему, выполняют целый ряд сложных операций, включая: резку, формовку и т.д. Лазер отлично справляется с большим количеством современных материалов: сталь, дерево, пластмасс и прочие.

Резка лазером

Лазер — один из немногочисленных инструментов, эффективно справляющихся с обработкой металла и его резкой. Чаще всего его используют для резки металлических листов или создания 3D (трехмерных) заготовок, включая профиля или трубы. Благодаря лазерной резке можно изготавливать детали, имеющие любую герметическую форму, в том числе сложную. 

Это незаменимый метод для работ со сложной геометрией. Причем лазер ценен не только за его высокую точность, но и за скорость, с которой он способен справиться с трехмерными вырезами высокой сложности, включая труднодоступные места. Также нельзя не отметить удобство при бесконтактной работе с металлом, не прилагая никаких усилий.

Сравнивания такой метод обработки металла с другими, лазер будет более экономически выгоден, даже при создания небольших партий запчастей. Современные установки одновременно сочетают в себе несколько положительных сторон не только лазерной обработки, но и вырубке в штампе и вибрационной высечки. Благодаря этому, удается сразу работать не только лазером для обработки краев, но и работать с вырубной головкой. 

Подобное оборудование обладает лазером высокой мощности. Применяется несколько видов лазеров:

• волоконный;
• газовый;
• твердотельный.

Первый считается более эффективным и его можно точнее сфокусировать. Обработка металла лазером происходит посредством: 1.

• Испарения. 2.
• Плавления.

Первый метод (испарение металла) подразумевает применение энергоемких установок для создания необходимого эффекта, поэтому при создании маленьких партий, он зачастую не подходит с экономической стороны. Помимо всего прочего, работать таким методом можно только с металлом конкретной толщины.

Зачастую применяют именно метод плавления. В современных реалиях, для этого применяется большое количество разных газов, включая инертные, кислород, воздух и азот. Такой метод значительно более экономичен по сравнению с предыдущим. Для его использования можно применять оборудования более низкой мощности, чем при испарении и можно работать с толстостенными металлами.

Обратите внимание! Неправильная либо неумелая работа с профессиональной лазерной установкой может повлечь за собой порчу материала.

Прямое лазерное спекание

Такой метод очень распространен и часто применяется для создания металлических прототипов. Благодаря этому методу, создают формообразующие вставки пресс-форм из металла. Потом эти формы применяются для литья пластмасс и применяют в качестве прототипов или «пробников» для разного типа запчастей.

В ходе процесса спекания, под действием лазера, порошок из металла медленно наплавляют по края заготовки. В процессе этого вида обработки металла используются трехмерные данные. Полученные таким методом запчасти обладают высоким уровнем прочности и достаточно устойчивы к механическому давлению.

С использованием этого метода можно обрабатывать большое количество твердых материалов, среди которых:

• алюминий;
• инструментальная и высококачественная сталь;
• титан.

Сварка лазером

Как и при обычной сварке, лазер здесь задействуется для того, чтобы соединить воедино несколько деталей. Лазер работает как источник тепла и создает сварочный шов. Таким методом можно очень быстро сваривать большие объемы металлов, лазер проходит достаточно глубоко. Такой метод часто применяется в промышленных масштабах, когда требуется быстро сделать большое количество металлических элементов. Такие установки можно встретить на современных заводах, где строят автомобили.

Такой метод сварки считается универсальным потому, что он прекрасно справляется с большим количеством металлов, начиная от крепкого титана и заканчивая мягким алюминием. Также можно использовать при работе с «нержавейкой» или низколегированной стали. 

Сварка лазером отличается высоким качеством, который может сравниться только с электронно-лучевым методом. Чем толще заготовки, тем больше времени понадобится для сварки, но этот метод все-равно остается ведущим при необходимости создания больших партий деталей.

Лазерная гибка

Такой вариант использования лазера при обработке металлов подразумевает, что на заготовку будет воздействовать лазер. Благодаря точечному нагреву металла, он начинает расширяться, но расширение не может распространяться на холодные области металла, на которую не направлен лазер. Из-за этого процесса, появляется механическое напряжение, которое и провоцирует сгибание пластины. После такой деформации металла, пластина уже не станет прежней, а останется такой же, как только металл остынет.

Лазерно-механическая гибка

Этот метод вытекает из предыдущего, но только помимо нагревания лазеров, дальше не него действуют механическим образом и сгибают до необходимого угла. Применение такой технологии позволяет уменьшить механические затраты энергии для сгибания заготовки без нагревания. Также снижается риск разрыва металла. Получается согнуть заготовку под большим углом, но радиус изгиба сделать меньшим, без риска разрыва.

Сверление лазером

Использование лазера для сверления гарантирует отсутствие образования стружки. Лазерное оборудование концентрирует внутрь заготовки столько энергии, что металл начинает испаряться в той точке, куда направлен луч.

Из-за большой разницы в давлении между заготовкой и местом воздействия лазера, приводит к отбрасыванию ионизированной плазмы в сторону, поэтому никаких остатков в виде стружки нет. Используя такой метод обработки металла, требуется контролировать, чтобы края отверстия не скапливали наплавленный металл.