269021891.png
Оборудование
Оборудование

Станки для лазерного раскроя – назначение и устройство. Основы лазерной резки

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.

Резка с подачей газа

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;

Станок OREE LASER

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

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.

Подставка для дров

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

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.


Антон Лохно
Автор статьи
Антон Лохно
Продакт менеджер

Связаться с автором
Комментировать
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Защита от автоматических сообщений
Контакты
Центральный офис: Пермь, Хохрякова 9

Москва: Зеленоград, 4922-й пр-д 4, стр.5
Москва: Кутузовский проспект 36 с. 6, офис 622

Санкт-Петербург: Полиграфмашевский пр-д 3, лит. А, офис 404

Набережные Челны: Моторная 1

Новосибирск: ​Сибиряков-Гвардейцев, 51/5, офис 508