Станки для лазерного раскроя – назначение и устройство. Основы лазерной резки
Содержание
Лазерная резка – относительно новая технология, но без нее уже невозможно представить современное металлообрабатывающее предприятие. Мощные лазерные станки с предельной точностью и высокой скоростью осуществляют резку плоских и объемных деталей по сложному контуру.
Путь к изобретению лазера был непростым. В 1916 году Альберт Эйнштейн обосновал концепцию вынужденного излучения. Но создать первый квантовый усилитель профессору Джозефу Веберу удалось лишь в 1953 году. Еще через 7 лет физик Теодор Майман создал твердотельный оптический квантовый генератор, лазер на рубиновом стержне, что дало старт активному развитию и распространению лазерной технологии.
В середине 60-х создали углекислотный лазер CO2, затем оборудование для сверления алмазов и резки титана в космической промышленности. В 80-х изобрели оптоволоконные лазеры, которые сегодня наиболее популярны в машиностроении.
Принцип резки лазером
Суть технологии состоит в тепловом воздействии вынужденного излучения узкой направленности, то есть лазерного луча, на материал обработки. Металл разогревается до t плавления, а затем до t кипения и испаряется.
Процесс схож с механической резкой, но вместо режущего инструмента применяют лазер и совсем нет отходов – они испаряются. Технология энергозатратная, поэтому используется в основном для раскроя тонких листов.
Более толстые заготовки разогревают до t плавления, для облегчения резки в зону обработки подают газ. Чаще всего – кислород, также применяют аргон, азот, гелий, воздух. Газ необходим для поддержания горения, удаления продуктов сгорания и охлаждения зоны резки.
Принцип резки материала большой толщины
Преимущества лазерной резки
- Раскрой хрупких материалов, которые легко деформируются, так как отсутствует контакт режущего элемента с заготовкой.
- Работа с заготовками разной толщины, например стальными листами от 0,2 до 30 мм.
- Высокоскоростная обработка с точностью до ± 0,05 мм.
- Создание изделий со сложными контурами (фигурная резка).
- Плотная раскладка и резка с чистыми кромками без отходов – экономия материала и чистота производства изделий лазерными станками.
- Минимальная механическая обработка деталей или полное ее отсутствие благодаря аккуратному резу.
- Простота настройки лазерного станка: достаточно создать изображение детали и загрузить в управляющий программу на ПК.
- Высокая эффективность при использовании в производстве малых партий, когда нецелесообразно создавать формы для прессования или литья.
Виды оборудования
Наиболее популярные типы лазерных установок:
- станки для раскроя листов – для точного раскроя и резки в автоматическом режиме листовых материалов разной толщины;
Лазерный станок для резки листов OR-FM3015C бренда OREE LASER
- комбинированные станки для обработки трубы – труборезы, предназначенные для работы с трубными заготовками разных профилей с разной толщиной стенок.
Лазерный труборез OR-TG12035 бренда OREE LASER
Также производители лазерных станков предлагают:
- универсальные агрегаты для резки листов и труб;
- комплексы для работы с рулонными материалами;
- ручные устройства для лазерной сварки;
- аппараты для очистки металла от ржавчины.
ГК ПРОМОЙЛ является официальным дистрибьютором станков OREE LASER, которые входят в топ-4 самых востребованных производителей лазерных комплексов в России.
Сфера применения и критерии выбора лазерной резки
Резать лазером можно практически любой материал: металл, фанеру, линолеум, акриловый камень, стекло. И даже мягкие, тонкие материалы, которые невозможно обработать фрезой, – полиэтилен, бумагу, резину.
Лазерную резку применяют для изготовления элементов электротехнических устройств, сельхозтехники, автомобилей, судов, различных приборов. Используют в рекламной, сувенирной, строительной промышленности, в том числе для создания интерьерных декоров, всевозможных табличек и указателей, ограждений и т. п.
Дровница, выполненная методом лазерной резки
Станки выбирают исходя из типа материала обработки:
- станки с лазером СО2 – для работы с пластиком, стеклом, резиной, тонким металлом (резка, сварка, гравировка);
- оптоволоконные установки – для работы с листами стали, меди, латуни, алюминия, серебра, но не используют для неметаллов.
Характеристики лазерного станка, такие как мощность, скорость, размер зоны обработки, тип охлаждения, подбирают исходя из вида материала, толщины и размера заготовок, объемов производства готовой продукции.
Здесь можно воспользоваться таблицей для подбора мощности источника вашего будущего лазерного станка - таблица выбора мощности в зависимости от толщины и марки материала
Устройство лазерного станка
Основные компоненты:
- излучатель – газовый или твердотельный лазер, генерирующий луч нужной мощности;
- система формирования/подачи излучения – служит для передачи, фокусировки и направления лазерного луча от излучателя к зоне резки, включает юстировочный лазер, оптику, поворотные зеркала и систему фокусировки;
- система формирования/подачи газа – готовит газовый состав и выводит через сопло в место реза;
- координатное устройство – отвечает за перемещение лазерной головки (лазерного луча), состоит из привода, двигателя, исполнительных механизмов;
- система автоматизированного управления (САУ) включает датчики контроля параметров излучения и лазера, механизмы управления затвором и оптикой, координатным устройством.
Охлаждение станка в зависимости от его габаритов организуется либо воздушным обдувом, либо холодильной установкой с теплоносителем – чаще всего водой.
Водяной Чиллер
Энергопотребление станка зависит от мощности лазера и того, насколько правильно он подобран для текущей работы. Эксплуатационные издержки использования оптоволоконного лазера почти вдвое ниже, чем лазера СО2.
Особенности эксплуатации
Согласно инструкции, лазерный станок должен эксплуатироваться по следующим правилам:
- выполняется заземление агрегата;
- обеспечивается бесперебойное электропитание;
- во время работы включается система охлаждения;
- для повышения точности обработки производится юстировка оптики;
- не допускается резка заготовок, не отвечающих требованиям производителя;
- оборудование нужно содержать в чистоте, с регулярной периодичностью проводить техосмотр, смазку направляющих, замену расходников и изношенных деталей.
При соблюдении правил эксплуатации лазерные станки служат не один десяток лет.
Оставьте комментарий