Особенности лазерной резки металла

Раскрой металлического листа лазерным лучом обеспечивает узкий рез, скорость и отсутствие кромочных дефектов. Способ позволяет использовать на установках ЧПУ и создавать на тонком листе металлическое кружево. Лазерная резка металла подходит для цветных и черных сплавов, других материалов.

Определение лазерного луча

Слово лазер обозначает направленный пучок света, созданный вынужденным излучением. Процесс заключается в переходе атома из возбужденного состояния в обычное под внешним воздействием. Освободившаяся энергия выходит в виде фотона – световой частицы. Это и есть вынужденный переход из возбужденного в нормальное состояние.

Чтобы получить лазерный луч, нужно:

  1. Иметь рабочее тело с возможностью находиться атомам в нормальном и возбужденном состоянии.
  2. Систему накачки – энергетически обеспечить возбуждение атомов рабочего тела.
  3. Оптический резонатор в виде отражающих зеркал, многократно увеличивающий поток фотонов и поддерживающий энергетический уровень.

Рабочим телом может быть газ, волокно или твердое тело. Луч имеет высокую температуру, и прикасаясь к преграде может производить плавление, испарение материала.

Технология резки металла плавлением

Самый экономичный способ резки металла плавлением. Лазерный луч нагревает зону контакта до температуры плавления, создает жидкую ванну. Струя сжатого воздуха бьет параллельно, направляя жидкость вниз по резу.

Значение подачи газа:

  • газ охлаждает кромки металла, отсутствует деформация;
  • струя защищает оптику от брызг металла;
  • Используя инертные газы можно защитить кромки от окислительных реакций, что актуально при резке алюминия и титана.

Рабочая головка устанавливается неподвижно, если движется раскройный стол и подчиняется программе ЧПУ при неподвижном столе.

В стандартной схеме установлен лазер, система перемещения головки или стола, регулирование фокуса и газовый контур.

Когда применяют резку металла с испарением

Установки, работающие по принципу испарения металла из реза работаю в импульсном режиме, но энергии затрачивается больше. Такой режим больше подходит для тонкой электроники, работы с подложкой.

Метод применяют только по показаниям. Расход энергии повышается в 4 раза, так как плавление и испарение металла – процессы, в разы отличающиеся по энергоемкости.

Достоинства и недостатки метода лазерной резки

Способ позволяет использовать минимум ручного труда и доверить работу станку под управлением ЧПУ.

Достигается высокая точность и чистота реза черного и цветного металла. Возможна фигурная резка по внесенному в программу управления контуру. Лазерный раскрой листового металла позволяет собирать корпусные изделия с минимальной зачисткой резов.

К недостаткам относят большие энергозатраты, увеличивающие стоимость операции. Есть ограничения по площади раскроя.

Вывод

Лазерный раскрой – прогрессивный метод, но применяется в заводских условиях. Управление сложным оборудованием требует специальных знаний.