Виды лазерной резки металла
Разнообразие видов металлов предполагает использование различных технологий их обработки. Так для резки металлических изделий используется несколько способов, отличающихся уровнем излучения, типом применяемого газа и показателями давления.
Лазерно-кислородная обработка
В таком виде работ кислород выступает режущим для металла веществом. При возникновении реакции газа с раскалившейся поверхностью происходит окисление металла. При этом образованные продукты окисла моментально удаляются струей кислорода.
Преимущества такой резки в высокой скорости, а также величине разреза. Размер лазерного луча имеет меньший показатель, нежели кислородная струя. А это влияет на ширину разреза. При увеличении скорости рабочего процесса и небольшой толщине металлической детали разрез становится значительно уже. Минимальная ширина реза при таком виде отработки — 100 мкм.
На показатель величины разреза также влияет давление газовой струи. Чем меньше размер заготовки, тем с большим давлением должен подаваться кислород. При увеличении толщины обрабатываемой детали снижается давление, а разрез становится шире. Так, например, при работе с металлическим листом толщиной 2,5-3 см давление струи будет равняться 0,3 атм.
Струя формируется посредством зазора между срезом сопла. Его размер определяется также толщей металла. Так для максимально тонкого листа размер зазора может быть 0,5 мм, а для деталей толщиной порядка 3 см (это максимально возможный размер листа для лазерно-кислородной резки) зазор будет равен 0,3 мм. При резке листов толщиной 3 см минимальная скорость работы оборудования — полмиллиметра за минуту.
Кислородная резка по технологии LASOX
Более современный вид резки металла с применением лазерного луча. Используемая технология позволяет работать с толстыми металлическими листами. Суть LASOX в том, что лазерный луч нагревает обрабатываемую поверхность до 1000 градусов, после чего металл разрезает мощная струя кислорода. Глубина разреза становится намного больше, а качество резки увеличивается.
Давление кислородной струи достигает 10 атм. Разрез по ширине равен показателю диаметра струи кислорода, который больше или равен 3 мм.
Оборудование характеризуется универсальностью и обладает достаточно широким функционалом для решения широкого спектра самых разнообразных задач.
В станках для резки металла установлен СО2-источник. Оборудование подходит не только для резки, но и для гравировки. К числу преимуществ таких станков стоит отнести универсальность. Они подходят для обработки практически всех видов металлов, в том числе мягких (к числу которых относится, например, медь).
В отличие от альтернативных вариантов, данное оборудование отличается достаточно высоким уровнем КПД. Также оно характеризуется точностью и малым потреблением электроэнергии. Такие станки подходят для выполнения практически любых задач, однако эффективнее всего показывают себя при раскрое металлических заготовок.
Резка лазером с помощью инертного газа
Подобный способ резки металла подходит в тех случаях, когда недопустимо образование окисла на срезе. Этот вид резки используется для титана, нержавеющей стали и сплавов алюминия. При таком способе обработки металла не допускается применение дополнительных источников нагрева поверхности, а это снижает эффективность кроя заготовки. Для резки титана в основном использую газ аргон, а в других случаях используют азот.
Скорость работы с использованием таких инертных газов пониженная. Важно учесть, что давление газовой струи не должно превышать показателя 10 атм. Подача газа регулируется соплом. От его диаметра зависит объем используемого сырья. Чем больше диаметр, тем выше себестоимость работы за счет расхода газа. А на размер сопла в свою очередь влияет толщина листового металла. Таким образом при резке с использованием инертного газа выгоднее всего работать с тонкими листами.
Сублимационная резка
Данная технология применяется тогда, когда необходимо минимизировать воздействие высоких температур на подложку металла. Это достигается с помощью микротехнологий, ведь интенсивность лазерного луча в данном случае должна быть максимально высокой. Если при классических типах резки металла он начинает плавиться, то при сублимационной — он испаряется мгновенно. Это достигается при помощи воздействия нереально коротких импульсов, которые длятся наносекунду.
Для работы по такой технологии необходимо применять очень мощное лазерное излучение, которое предполагает значительные затраты на электроэнергию. При этом КПД процесса ничтожно мал.
Исходя из рассмотренной выше информации, лазерно-кислородная резка металла — наиболее приемлемый по затратам и удобству тип обработки. Другие способы применяются для конкретных целей и не ставятся для работы на поток.
