Технология лазерной резки металла и особенности процесса

С момента появления лазерных установок, процесс резки металла приобрел совершенно иные формы.

Данная технология хорошо прижилась и прочно вошла в строительную и производственную сферы.
Преимуществом данного метода является отсутствие деформации обрабатываемого материала, даже если производится срочная лазерная резка. При сравнительно скромных затратах, из-под лазерного луча выходят детали высокого качества.

Выполняется лазерная резка следующими способами:

• посредством кислорода;
• с применением смеси таких газов как аргон или азот;
• с использованиям сжатого воздуха.

Выбор определенного способа, напрямую, связан с материалом изготовления детали и ее толщиной. В большинстве случаев, кислород применяется для резки в условиях высокой температуры, а с помощью аргона хорошо резать твердые металлы, такие как титан или цирконий.

Посредством современного лазерного оборудования становятся возможными действия с металлом, толщина которого варьируется от 0,2 до 40 мм.

Основным принципом лазерной резки можно считать оказание действия лазерного луча на металл, проявляющегося в:

• возгорании;
• плавлении;
• испарении;
• выдувании материала, подверженного обработке лазерным лучом.

Действия производятся целенаправленно, на выбранный участок материала.

В технологии лазерной резки, лазеры различаются по мощности и методу его применения, в зависимости от чего станки классифицируются следующим образом:

1. Твердотопливные, оснащенные диодом и стержнем. Последний изготавливается из таких видов полудрагоценного камня как: рубин или гранат. В некоторых случаях применяется неодимовое стекло. На таких станках режут: медь, латунь, алюминий и его сплавы.
2. Газовые, использующиеся для резки высокопрочных сплавов. В данных станках гелий, азот или углекислый газ выступают генераторами, подающимися в газовое сопло.
3. Волоконные, в работе которых задействовано оптоволокно, на них значительно улучшилась резка деталей из меди, алюминия и стали.

Основные этапы лазерной резки металла

Вкратце, основные этапы технологии лазерной резки выглядят следующим образом:

1. Оказание воздействия на металл лазерного луча, производящийся на выбранном отрезке металла.
2. Процесс начинается с оплавления элементов до заданной температуры и только потом происходит резка металла.
3. На этапе плавления металла, в нем появляется углубление, по которому, в дальнейшем, пройдет рез.
4. Энергия, излучаемая лазером, планомерно переводит металл во вторую фазу – кипения и испарения металлического вещества.

Последний пункт можно отнести к самому энергозатратному процессу. Поэтому, применяется он только к тонкому металлу. В условиях производства, резку выполняют посредством плавления.

Для более толстостенного металла применяется вспомогательный газ, подающийся в область реза с целью удаления веществ, выделяющихся при разрушении металла.

К вспомогательным газам можно отнести:

• инертный газ;
• азот;
• кислород:
• воздух.

Данный способ резки относится к газолазерной.

Лазерная резка применима к разновидностям металла, имеющим определенную толщину, таким как:

• сталь — до 20 мм;
• нержавеющая сталь – до 16 мм;
• латунь – до 12 мм;
• алюминиевый сплав – до 10 мм.

Следует отметить, что для каждого вида металла, следует применять соответствующий вид лазера.
Далеко не все металлы подлежат резке лазерными станками.

Есть такие разновидности металла и сплавов, способных вывести из строя оборудования из-за слишком высокой прочности. К ним можно отнести: вольфрам, молибден и оксидированный алюминий.