Виды лазерной резки
30 октября 2020 г.
Лазерная резка металла на ЧПУ представляет собой технологию раскроя листовых материалов при помощи сфокусированного лазерного луча. Данный метод является быстрым и экономичным, поэтому успешно используется как на промышленном производстве, так и для бытовых и коммерческих целей — изготовление сувенирной и рекламной продукции, предметов быта и др.
Выделяют несколько видов лазерной резки, методика которых зависит от обрабатываемого материала. Разберем каждый из них более подробно.
Лазерно-кислородная резка
В качестве режущего газа здесь выступает кислород, в процессе его взаимодействия с раскаленным металлом происходит экзотермическая реакция окисления. К особенностям данной технологи относятся:
- Диаметр сфокусированного луча ниже, чем у кислородной струи.
- Ширина реза зависит от скорости, чем тоньше металл, тем выше темп обработки.
- На давление в струе напрямую влияет толщина разрезаемого металла: чем она больше, тем меньше давление.
- Обычно лазерно-кислородная резка выполняется расширяющимся лучом, из-за чего точка фокуса всегда расположена выше поверхности заготовки.
- Если скорость реза составляет менее 0,5 м в минуту, качество значительно ухудшается, появляются визуальные дефекты, увеличивается ширина реза.
Кислородная резка с поддержкой лазерным лучом (LASOX).
Часто применяется для резки толстой стали, в процессе луч предварительно нагревает поверхность до 1000 градусов, после чего подается сверхзвуковая струя кислорода. Такая методика позволяет получить ровный и гладкий срез, а также значительно увеличить глубину реза.
- Для формирования сверхзвуковой струи требуется давление до 6 — 10 атм.
- Ширина реза равна диаметру кислотной струи (более 3 мм).
- Размер струи существенно меньше, чем у пятна на поверхности материала.
- Расстояние между металлом и резом сопла равно 6 — 8 мм.
- Толщина разрезаемого материала при мощности лазера 6 кВт может достигнуть 100 мм.
- Скорость при такой резке значительно ниже чем при лазерно-кислородной и равна 0,2 м/мин.
Лазерная резка в инертном газе
Применяется, когда нужно избежать возможного окисления кромки металла. Подходит для нержавеющей стали, алюминия или титана. Из-за отсутствия дополнительного источника нагрева, эффективность резки не такая, как у лазерно-кислородной.
Характерные особенности тут следующие:
- В качестве инертного газа обычно выступает азот, а при резке титана — аргон.
- Поскольку давление режущего газа достигает от 10 атмосфер и больше, резка в инертном газе требует применения фокусирующих линз повышенной толщины.
- Излучение фокусируется строго на нижней поверхности листа.
- Формирующаяся в процессе резки сверхзвуковая струя режущего газа выдувает капли расплавленного металла из зоны реза.
- Расстояние между срезом сопла и металлом минимально (0,5-1 мм).
Лазерная испарительная (сублимационная) резка
Используется при больших интенсивностях лазерного излучения, которое осуществляется в режиме коротких импульсов.
- Данная резка применяется в основном в микротехнологии, где требуется оказывать минимальное термическое воздействие на материал подложки.
- КПД процесса лазерной испарительной нарезки наименьший.
- Длина волны излучения короче 1 мкм. Эти показатели характерны для твердотельных и эксимерных, а также для лазеров на парах металлов.
Лазерной обработке поддаются практически все материалы, главное лишь правильно выбрать способ. Из-за отсутствие прямого контакта с поверхностью лазер может работать даже с хрупкими заготовками, в том числе по сложному контуру.
