Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как выбрать мощность излучателя лазерного станка по металлу

Как выбрать мощность излучателя лазерного станка по металлу

Статья содержит в себе рекомендации, параметры и настройки лазерной резки металла при помощи лазерного станка с волоконным (иттербиевым) излучателем, отличие волоконного станка от плазмы, а также рекомендации по подбору мощности излучателей относительно материала, экономические выгоды.

Для качественной и предельно точной лазерной резки металла мы рекомендуем в качестве излучателя использовать иттербиевый (волоконный) лазерный излучатель (ссылка на каталог с излучателями), более точного излучателя в современном мире не существует.

Какие факторы учитываются при выборе излучателя для станка

Компания Wattsan комплектует свои лазерные металлорезы продукцией, наиболее востребованной рынком, выпуск которой налажен производителями: IPG, MAX Photonics, Raycus.

Диапазон мощности упомянутых излучателей достаточно широк, 0.35-25.0 кВт. Заявленные изготовителем сроки службы изделий превышают 5 лет. Изделия отличаются существенной эффективностью и надёжностью, а КПД (соотношение энергии потребляемой и её результирующего значения) может достигать 30, а у отдельных моделей, 50%.

волоконный станок

У станков линейки Wattsan просматривается прямая зависимость толщины рамы и мощности установленных на них излучателей:

  • Оборудование с рамой, толщина которой не превышает (8.0-10.0) мм, чаще всего, получает излучатели, мощность которых не превышает 2кВт;
  • Оборудование с более мощными (10.0-12.0) мм рамами комплектуется излучателями, мощность которых задаётся диапазоном (1.5-6.0) кВт;
  • Самые прочные рамы, толщина которых составляет (12.0-16.0) мм получают излучатели с N≥4кВт.

Станки «Ваттсан» спроектированы с учётом работы на максимально доступных скоростях с излучателями до 6 кВт (включительно). Даже когда в качестве заготовки выступает тонколистовой металл.

Взаимосвязь таких параметров оборудования, как корпус и максимальные разрешённые скорости, затронута в специальной статье и подробно рассмотрена в данном видео.

Практика показывает, что подавляющее большинство материалов заготовок, имеющих различную толщину, может качественно обрабатываться волоконным лазером подобной мощности. Поэтому более «крутой» станок приобретать экономически нецелесообразно. Самый большой процент приобретённых станков имеет излучатели мощностью один-два киловатта.

лазер для резки металла

На что влияет мощность лазерного станка в практическом плане?

Максимальная мощность вашего лазерного станка влияет как на качество ваших изделий, так и на время работы. Разницу между двумя уровнями мощности лучше всего показать на примерах. Итак, мы выгравировали алюминиевую табличку данных и вырезали логотип Trotec из акрила.

Пример 1: Резка акрила — сравнение лазерных станков на 80 и 120 ватт

При 120 ваттах резка занимает 29 секунд, при 80 ваттах за это время выполнено только 65% работы. При мощности более 120 ватт можно сэкономить еще больше времени при том же качестве.

Мощность лазерного станка: 80 Вт Результат: 65% обработано Время на каждое изделие: 29 сек

Мощность лазерного станка: 120 Вт Результат: 100% обработано Время на каждое изделие: 29 сек

Обработка акрила лазером большей мощности

Пример 2: Гравировка по анодированному алюминию — сравнение лазерных станков на 30 и 80 ватт

Лазерный станок на 80 ватт работает более, чем вдвое быстрее. То же самое применимо к другим материалам, например, к гравировке резиновых штемпелей.

Мощность лазерного станка: 30 Вт Результат: 48% обработано Время на каждое изделие: 55 сек

Мощность лазерного станка: 80 Вт Выполнено: готово на 100% Время на 1 изделие: 55 сек

Обработка алюминия лазером большей мощности

Определяемся с выбором требуемой мощности

Для взвешенного принятия решения следует выполнить небольшой сравнительный анализ возможностей излучателей различной мощности. Пусть это будут устройства: 0.5Вт, 1.5Вт, 3.0Вт, 6.0Вт.

  1. Лазер мощностью 0.5кВт способен резать металлический лист толщиной 1 мм, выполняя данную работу на скорости порядка 12 м/мин.

Но предельная толщина заготовки, для подобного устройства, составляет 3 мм. При этом скорость реза упадёт до 0.7 м/мин.

  1. Более мощный излучатель в полтора киловатта с миллиметровым листом справится значительно быстрее.

Обработка возможна на скоростях ≤26 м/мин. Заготовку толщиной в 3 мм он качественно режет, перемещаясь со скоростью 4 м/мин. Максимально доступной толщиной для этого устройства является 6 мм. Скорость реза упадёт, в данном случае, до 1 м/мин.

  1. Трёх киловатт достаточно, чтобы резать миллиметровую заготовку на скоростях до 34 м/мин.

С листом в 3 мм подобный станок работает, перемещаясь со скоростью 8.5 м/мин. Толщина 6 мм поддаётся сложнее. Скорость падает до 3 м/мин. Максимально возможная для обработки толщина возрастает до 12 мм. а скорость реза падает до 0.5 м/мин.

  1. Шести киловаттный излучатель является безусловным лидером «скоростных режимов»

Лист в 1 мм режется на скоростях, которые могут достигать 41 м/мин. 3мм обрабатывается с перемещением на (15-16) м/мин. Толщина 6 мм обрабатывается медленнее, всего 5 м/мин. А предельная толщина заготовки в 16 мм, 0.6 м/мин.

Следует иметь в виду, что скорость обработки напрямую зависит не только от толщины заготовки, но и от материала, из которого она изготовлена. А также газа, применяемого в процессе работы.

  • излучатель мощностью в 500Вт, выполняет рез листа нержавеющей стали толщиной 1 мм, перемещаясь с V≤12 м/мин;
  • этот же лазер прорежет лист углеродистой стали аналогичной толщины (с кислородом) при V≤8 м/мин;
  • если предстоит обработка миллиметрового листа меди, алюминия (азот) на этом же станке, скорость упадёт до 5 м/мин.
Читайте так же:
Как прочно склеить пластик

Ещё одно парное сравнение характеристик, которое рекомендуется оценить: размер обрабатываемой заготовки и её толщина. Чтобы выйти на максимальную скорость реза, станку необходимо определённое время и свободное пространство.

Именно этим объясняется практически незаметная разница в работе 3.0 кВт и 1.5 кВт волоконного лазера при изготовлении средних и мелких деталей из тонколистовой заготовки. Оборудование не успевает выйти на максимально доступный скоростной режим. Положение кардинально меняется, когда рез выполняется на длинной большой заготовке. В этом случае ощутимая разница видна даже при работе с тонколистовыми металлами. А, при увеличении толщины обрабатываемого материала, различие становится колоссальным. Эту толщину предварительно следует пробить.

Зная соотношение между мощностью и скоростью реза и тем, какие предельные толщины может брать излучатель, можно определиться с тем какой выбор будет для вас оптимальным. Потому что иногда взять более мощный излучатель выгоднее так как он будет работать быстрее.

Несмотря на то, что для решения большинства задач достаточно 6 кВт, компания Lasercut готова изготовить станок с излучателем до 25 кВт.

сравнение скорости реза и мощности лазерного станка по металлу

Но здесь стоит отметить, что для подобного оборудования нужна специальная усиленная станина. Представьте, какие толщины такой станок будет брать. Соответственно нужно, чтобы он выдерживал этот материал.

Если вы из тех редких людей, которым нужно такое специфическое оборудование, обращайтесь по любому из контактов, указанных на сайте.

фото Принцип лазерной резки металла фото лазерный модуль для чпу Зависимость скорости лазерной резки от толщины стали

Лазерный диод для резки металла

Лазерный диод для резки металла – полупроводниковый лазер, сконструированный по принципу p-n гомоструктурного диода. Полупроводником служит пластина, верхний слой которой создает n-области (отрицательную), нижний — p-область (положительную). Переход p-n сравнительно большой и плоский. Торцы по бокам служат резонаторами. Фотон, который движется перпендикулярно, отражается от торцов несколько раз, только потом сможет выйти.

В процессе прохода вдоль торцов создаются новые фотоны, излучение усиливается, начинается генерация луча. В момент выхода он сильно расходится, поэтому собирается линзами. Лазерные диоды для резки металла с большой мощностью (10 микрометров) дополнительно излучают углекислый газ (CO2).

Важно! Оборудование этого типа отличается повышенной производительностью, сравнительно низкой стоимостью

чпу лазер

Защита волоконного лазера от отражённых лучей

Важно понимать, что отдельные металлы представляют определённую опасность для лазера, которым их обрабатывают. Это обусловлено свойственным им значительным коэффициентам отражения.

Достоинства продукции IPG заключается в том, что в ней конструктивно предусмотрена защита волоконных излучателей от возникающих отражённых лучей.

Лазеры данного бренда предлагаются в двух вариантах исполнения защиты:

  • LK – имеют пассивную систему, датчики которой ловят переотражения и информируют оператора о выявленной опасности;
  • LS – активная система. Позволяет нивелировать выявленные опасные отражения. Прерывать работу для этого не придётся.

Станки в исполнении второго типа являются лучшим решением для обработки заготовок из таких материалов, как алюминий, латунь, зеркальная нержавейка, медь.

защита от обратного отстрела в излучателе от ipg

Ещё одним бесспорным преимуществом продукции IPG является лучший Гауссов пучок, что обеспечивает более стабильный рез. Однако на толщину прорезаемых заготовок и скорость резки это не влияет.

От чего зависит стоимость лазерной резки

Рейтинг лучших моделей среднего ценового сегмента

TS 1060 (100W, W4 RECI)

Надежный прибор, предназначенный для проведения качественной резки и гравировки любых материалов, кроме металлических. Аппарат отлично подойдет для рекламной сферы, где необходимо наносить логотипы на акрил, пластик, бумагу и т.д.

Система управления отличается высокой надежностью и долговечностью. Интерфейс будет понятен даже неопытному пользователю. Кроме того, продукт отличается высокой точностью, благодаря качественным направляющим, которые перемещают лазерную головку без задержек. Для большего удобства используется сквозной тип стола, благодаря которому человек может разрезать длинные изделия.

Мощность лазерной трубки составляет 80 Вт, при этом срок службы – 10000 часов. Управление осуществляется посредством встроенного ЖК-дисплей, на котором имеются соответствующие клавиши. Поддерживается возможность установки USB накопителя.

Продается по цене: от 306 000 рублей.

станок для лазерной резки TS 1060 (100W, W4 RECI)

  • Прочность;
  • Удобная эксплуатация;
  • Высокая точность;
  • Эффективность;
  • Производительность;
  • Срок службы излучателя;
  • Оптимальная стоимость.
  • Не обнаружено.

Bodor BCL0605MU

Небольшое устройство, предназначенное для профессиональной резки, а также для гравировки неметаллических изделий. Благодаря компактным размерам, прибор можно установить практически в любое место.

В конструкции предусмотрены специальные отверстия, которые удаляют неприятные запахи. Чтобы было легче наблюдать за состоянием заготовки, используется специальное окно. Стол выполнен из нержавеющей стали, чтобы поднять его, задействуется специальный винт.

Особенность электрического двигателя – низкий уровень шума и вибрации. При этом обеспечивается высокая точность и производительность.

Продается по цене: от 362 000 рублей.

станок для лазерной резки Bodor BCL0605MU

  • Высокий срок службы;
  • Качественный процессор;
  • Точность;
  • Производительность;
  • Дизайн;
  • Поддержка Wi-Fi.
  • Не выявлено.

GM-1610 Reci W4, Чиллер CW500

Надежный вариант, который позволяет обрабатывать камень. Особенность конструкции – возможность быстрой разборки корпуса для проведения технического обслуживания. Для управления аппаратом присутствует специальный блок.

Мощность лазера – 80 Вт. Скорость гравирования составляет 700 мм в секунду. Максимальная толщина материала для раскроя – 20 мм. Рекомендуется использовать устройство при температуре от 10 до 45 градусов. Для охлаждения лазера применяется водяное охлаждение. Питается от сети 220 В.

Читайте так же:
Какой газ используется при сварке полуавтоматом

Плюсы и минусы лазерной резки металла

Лазерная резка металлов — технология раскроя различных по составу материалов. Она приобрела широкое распространение. Однако используемые на производстве методы обработки материалов должны быть оправданным с экономической точки зрения. Следует понимать, что очевидные плюсы лазерной резки металла могут быть нивелированы имеющимися недостатками.

Не все правильно представляют, как режет лазер. На самом деле, металл подвергается комплексному воздействию:

  1. Направленный в заданную точку луч концентрирует энергию, мгновенно увеличивая температуру до 1000 °C и более. В результате металл плавится.
  2. Подаваемая под давлением струя газа выдувает расплав, одновременно охлаждая обрабатываемую заготовку.

В зависимости от конструкции станка, перемещаться могут как лазерный генератор, так и сама деталь. Изменяя скорость движения зоны нагрева и температуру, химический состав и скорость подачи газа, удаётся корректировать точность и чистоту реза.

Способные концентрировать необходимую для обработки металла энергию лазеры – сложные и дорогостоящие устройства. Поэтому прежде, чем принимать решение об их использовании, нужно взвесить все за и против, подтвердив сделанные выводы расчётами.

лазерная резка плюсы и минусы фото

Преимущества резки лазером

Технология, поначалу рассматривавшаяся как чисто экспериментальная, не сразу нашла применение в промышленности. Однако постепенно преимущества лазерной резки становились всё очевиднее. Этому способствовали очевидные достоинства метода:

  • точность раскроя;
  • чистота реза;
  • высокая, в пределах 0,167-12,5 м/с, скорость резки металла лазером;
  • ограниченная зона теплового нагрева;
  • отсутствие термической деформации;
  • малое количество отходов;
  • отсутствие механического контакта с изделием в зоне обработки;
  • широкие возможности для автоматизации процессов.

В зависимости от химического состава металла, технология резки лазером позволяет раскраивать листы толщиной от 0,2 до 40 мм. Тем не менее, есть ряд ограничений, которые следует учитывать при организации производства.

Недостатки лазерной резки

Индуцированное высокотемпературное излучение не всесильно. Вне зависимости от типа, выпускаемое промышленностью оборудование:

  1. Не может использоваться устройства для изготовления деталей из металла толщиной 40 мм и более.
  2. Потребляет значительное количество электроэнергии. Если для раскроя листа малоуглеродистой стали толщиной 1 мм достаточно генератора в 100 Вт, то мощность лазера для резки листа в 2,2 мм должна составлять не менее 850 Вт.
  3. Относится к разряду дорогостоящего и требует регулярного обслуживания.
  4. Легко повреждается при транспортировке. Как следствие, большинство выпускаемых промышленностью устройств – стационарные.

Несмотря на развитие технологий, перечисленные минусы лазерной резки, если и будут устранены, то не скоро. Полностью заменить другие способы обработки прогрессивная методика пока не в состоянии.

Особенности лазерной резки в зависимости от вида металла

какой лазер режет металл фото

Оптимальными характеристиками, способными удовлетворить потребности предприятий, обладают лучевые генераторы на углекислом газе. Однако значение имеет не только то, какой лазер режет металл. Приходится учитывать физические характеристики и химический состав материалов:

  1. Наименее требовательны к параметрам и настройкам оборудования стали с низким содержанием углерода.
  2. Не возникает серьёзных проблем и при резке титана. Оксидный слой, образующийся вдоль линии раскроя, удаляется струёй подаваемого под давлением кислорода.
  3. Для обработки алюминия, обладающего хорошей отражающей способностью и теплопроводностью, требуются лазеры повышенной мощности.
  4. Для раскроя латуни поверхность приходится нагревать до температуры 900 – 950 °C. Материал отражает лучи углекислых лазеров, вынуждая использовать волоконные или твердотельные генераторы. Сплав и вовсе не поддаётся обработке, если в его составе содержится свыше 42% цинка.

Перед началом работ необходимо выполнять предварительные расчёты и настраивать оборудование. Тем не менее, лазерная резка, плюсы и минусы которой описаны в статье, при правильном подходе даёт возможность достичь отличных результатов в условиях как опытного, так и крупносерийного производства. Это достойная альтернатива плазменному раскрою. Услуги металлообработки любой сложности доступны на производстве, где есть механические способы обработки типа плазменной или лазерной резки, что только повышает качество конечного продукта.

footer-logoЦСР — Металлоконструкции и Металлообработка

Мы надежная компания, в основе деятельности которой – правила честной конкуренции и жесткого контроля качества услуг.

Описание и применение лазерной резки металла

Лазерная резка приобретает все большую популярность ввиду того, что позволяет автоматизировать весь цикл обработки и получить изделие высокого качества. Технология разделки металла с помощью лазера делает возможным производство высокоточных деталей в полностью автономном режиме, исключающем ручной труд.

Технология лазерной резки металла

Лазерная резка и гравировка относятся к немеханическим способам обработки, равно как и плазменный метод. Они используют термическое воздействие, при котором сильно нагревается линия разреза, а металл плавится в нужном месте. Традиционным механическим способом обработки, в основе которого лежит разница твердости режущего инструмента и заготовки, считается алмазная резка металла. Нагрева в месте разреза не происходит. Хорошей точности и чистоты реза этот способ не дает.

Режущим инструментом в лазерной технологии является луч, который испускается с помощью специальной установки. Он фокусируется на участке с крайне небольшой площадью (не более 0,5 мм), создавая сгусток энергии высокой плотности. В точке фокусировки металл начинает достаточно быстро разрушаться (испаряться, гореть, плавиться).

Читайте так же:
Как подключить магнитолу в машине схема проводов

Лазерному лучу помогают производить такой эффект следующие характеристики:

  1. Монохроматичность. Неизменность частоты и длины волны, позволяющая лучу при помощи простых оптических линз легко фиксироваться на любой поверхности.
  2. Направленность. Имея малый угол расходимости, луч хорошо концентрируется на нужном участке.
  3. Когерентность. Проходящие в луче волновые процессы колеблются согласованно и вызывают резонанс, который во много раз усиливает мощность излучения.

Дальнейшее воздействие вызывает испарение материала, т. к. температура в контактной зоне достигает точки кипения. Теплопроводность металла способствует перемещению пятна плавления вглубь разрезаемой заготовки.

Выделяют 2 механизма резки лазером: плавлением и испарением. Применение второго метода возможно только на тонком металле. К тому же большая мощность установки потребует соответствующих энергозатрат, что не всегда экономически оправданно. Вариант резки плавлением получил гораздо более широкое распространение, т. к. затраты энергии намного ниже. При способе обработки методом плавления используется вспомогательный газ (аргон, азот, гелий или воздух), вдуваемый в зону реза специальными установками.

основные механизмы

Кислород, используемый в качестве вспомогательного газа, выполняет следующие важные задачи:

  • выдувает из области резки капли расплавленного металла и отходы горения, обеспечивая поступление газа в режущую зону;
  • активизирует окислительные процессы в металле, тем самым снижая его отражающие качества;
  • при поступлении кислорода металл горит интенсивнее, дополнительно выделяющаяся теплота увеличивает лазерное воздействие.

Алюминий

Лазерная резка алюминия обладает некоторыми особенностями, которые обуславливаются свойствами самого металла. Работать с алюминием сложнее, чем с другими материалами. Благодаря своим оптическим и теплофизическим характеристикам металл имеет высокую отражающую способность и поглощает лазерное излучение плохо.

Для резки алюминия потребуется мощность лазерного излучения гораздо большая (в 2-3 раза), чем для разделки углеродистых сталей. Это необходимо из-за высоких коэффициентов теплопроводности, отражения излучения и температуры плавления образовавшихся тугоплавких оксидов. Приходится использовать для обработки металла оборудование, обладающее более мощной режущей способностью.

Рекомендуется разрезать металл на невысоких скоростях обработки, т. к. это позволит предотвратить образование повреждения поверхности и добиться лучшего качества работы. Резка заготовок с малыми толщинами должна производиться в импульсном режиме работы устройства, благодаря этому уменьшается область нагрева поверхности в зоне резания и снижается риск деформации детали.

С толстым металлом советуют работать в микроплазменном режиме. Плазма образуется под действием паров легко ионизируемых элементов (цинк, магний и др.), она нагревает металл до температуры плавления с минимальными энергетическими затратами.

Вспомогательным газом чаще является азот, он поступает в область резания под давлением более 10 атм. Плоскость реза имеет немного шероховатую и пористую структуру, на нижней кромке наблюдается небольшое количество легкоудаляющегося грата (излишков металла). С ростом толщины заготовки понижается качество реза. Процесс показан на видео:

Нержавейка

Самой сложной признается лазерная резка нержавейки. Этот материал обладает большой стойкостью к разрушению, поэтому другим видам обработки он плохо поддается. Часто только лазерный метод бывает единственно возможным способом резки листового материала, т. к. при высоких температурах алюминий окисляется, а на поверхности образуются холодные трещины. Крайне затруднительна и неэффективна бывает механическая резка металла.

Сложности обработки материала обусловлены следующими качествами нержавеющих сталей:

  • наличие в составе большого количества легирующих присадок способно привести к зашлаковыванию поверхности реза;
  • затрудняется подвод лазерного луча к режущей зоне из-за формирования тугоплавких оксидов, вследствие чего расход энергии увеличивается;
  • для сталей высокохромистых и хромоникелевых характерна низкая текучесть, что сильно осложняет процесс резания.

При таком способе резки нержавейки применяется хорошо очищенный азот, который поступает под давлением до 20 атм. Когда резке подвергаются толстые заготовки, пятно луча заглубляется в материал для обеспечения хорошего доступа газа. При этом входное отверстие будет иметь больший диаметр, и поступление азота в область расплава возрастает.

Лазерная резка меди сильно осложняется достаточно высокой теплопроводностью металла и большим коэффициентом теплоемкости, что накладывает некоторые ограничения на применяемое оборудование. Обработка этого металла лазером должна производиться на малых скоростях с наименьшим размером пятна контакта и при больших значениях мощности излучения.

Оптимальными для резания являются медные листы не более 0,5 см толщиной. Сложный технологический процесс не позволяет нормально работать с толстыми медными заготовками. Возможно только простое раскраивание. Резка будет экономически невыгодной из-за необходимости применения оборудования чрезмерно большой мощности.

Преимущества и недостатки

Резка с помощью лазера имеет ряд неоспоримых преимуществ при сопоставлении с другими видами обработки. Выделяют следующие положительные характеристики:

  • приемлемый диапазон обрабатываемых толщин: лазерная резка алюминия — 0,2-2 см, нержавейка — резка листов толщиной до 1,2 см, углеродистая сталь — 0,5-2 см, латунь и медь — 0,2-1,5 см;
  • ширина реза от 0,1 до 1 мм;
  • исключение непосредственного контакта режущего элемента с поверхностью обрабатываемой заготовки, что позволяет работать с хрупкими и ломкими материалами;
  • отсутствие потребности в дополнительной финишной обработке;
  • высокая производительность (особенно при сопоставлении с резкой металла кислородом);
  • простота и легкость управления оборудованием на производстве: чертеж изделия, выполненный в специальной графической программе, просто загружается в блок управления;
  • высокая скорость разделки тонколистового проката;
  • экономный расход материала за счет компактного расположения деталей на листе раскроя;
  • резка металла под углом и в различных направлениях;
  • изготовление изделий сложных форм;
  • экономически выгодное производство изделий малыми партиями, когда операции штамповки и литья нецелесообразны;
  • высокая точность разреза с ровными краями без наплывов и заусенцев, позволяющая передавать детали от места резки сразу на участок сварки металлов.
Читайте так же:
Как выбрать лобзик электрический для дома лучший

Надо отметить и отрицательные стороны резки лазером:

  • высокая стоимость;
  • низкая продуктивность при резке бронзы, алюминия, легированной стали и латуни;
  • невозможность разделывать заготовки любой толщины;
  • вследствие подкаливания материала в зоне пятна резки возможны трудности последовательного проведения лазерной резки и гибки металла.

достоинства и недостатки лазерной резки

Оборудование

Находят применение несколько вариантов оборудования:

  1. Твердотелое оборудование. Рабочим элементом является кристалл рубина (алюмоиттриевый гранат, неодимовое стекло). Угол подачи потока света на искусственный рубин будет иметь четкое значение. Установка относительно небольшой мощности применяется как для гравировки металла, так и для резки цветных металлов. Слесарное дело в небольшом цехе получит хорошее подспорье. Небольшие станки возможно использовать для работы своими руками.
  2. Газовая установка. В оборудовании для лазерной резки металла газ является активным элементом, который заряжается при прохождении через электрическое поле. Затем газы начинают выпускать монохроматическое световое излучение. Большую востребованность имеют щелевидные модели, использующие углекислый газ. Подобные установки для резки металла мощные и простые в работе, но при этом небольших размеров.
  3. Газодинамическая установка. На устройствах этого типа лазерная резка металла будет достаточно дорогой процедурой, т. к. оборудование мощное и сложное. Газ (чаще углекислый) разогревается до чрезвычайно высоких температур (2000-3000°C), затем при прохождении через узкое сопло он расширяется. При последующем охлаждении излучается энергия, которая идет на формирование луча. Качество получаемых изделий настолько хорошее, что их можно сразу направлять на гибочный участок.

станки для лазерной резки

Станок для лазерной резки

Все станки, на которых осуществляется лазерная резка и гравировка, содержат несколько необходимых компонентов:

  1. Излучатель. Порождает пучки лазерных лучей.
  2. Система перемещения лазерного излучения и система формирования луча. Перемещает лазерные пучки, формирует 1 большой луч и, пользуясь системой фокусировки, направляет в нужное место.
  3. Система образования и транспортировки газа. Готовит необходимый состав и нужное количество рабочего газа, а затем через сопло доставляет его к месту резки.
  4. Устройство координации. Перемещает в пространстве луч и обрабатываемый объект.
  5. Система автоматического управления. Проверяет и регулирует работу всего оборудования, командует координатным устройством, системой транспортировки и формирования луча и газа.

Лазерная резка алюминия производится исключительно на станках с ЧПУ, все настройки и операции происходят автоматически в соответствии с программным обеспечением. Это позволяет получить изделия лучшего качества, чем при разделке пилой, электродом или отрезным алмазным диском.

Предназначение лазерного оборудования

Технологические устройства для резки по металлу лазером характеризуются несколькими параметрами:

  • составом газовой струи и ее давлением;
  • типом обрабатываемого материала;
  • мощностью излучения и его интенсивностью.

Существуют специализированные станки для резки труб, а также для работ с мягкими и пластичными металлами. Технология лазерной резки приобретает все более широкое распространение, т. к. дает возможность существенно снизить трудоемкость технологического процесса и свести использование ручного труда к минимуму. Для изготовления всевозможных металлических деталей и декоративных элементов из листов материала разной толщины все чаще используется лазерная резка металла.

Лазерная резка металла своими руками — собираем самодельный лазер для резки металла

Лазерная резка металла своими руками - собираем самодельный лазер для резки металла 1Развитие науки, которое мы наблюдаем вот уже почти полтора века, происходило с неминуемым развитием техники. В настоящее время, на промышленности используется множество свежих технологических идей, инновационных методик и практически совершенных технологий. К числу последних может быть отнесена и лазерная резка металла. Своими руками металлические листы нельзя обрезать с филигранной точностью — их в идеале сложно загнуть и придать им необходимую форму.

Процессы лазерной резки, как правило, выполняются с помощью оборудования, в котором лазерный станок отыгрывает важнейшую роль.

Что представляет из себя лазерная резка металла?

Речь идет об особой технологии обработки металлических листов, из которых впоследствии создаются всевозможные изделия и конструкции. Мощный лазер может осуществлять удивительно точную резку и раскрой листов металла.

В большинстве случаев, лазером управляют при помощи компьютера, что, собственно, и гарантирует высочайшую точность резки. Лазерный луч фокусируется на материале и направляет на него высококонцентрированную энергию, в результате чего станок разрезает практически любые материалы, вне зависимости от их свойств и характеристик.

Стандартный станок состоит из специального координатного стола, лазерной головки, которая управляется при помощи микропроцессора, а также системы управления или же АСУ. В последние годы производители стали гораздо чаще выпускать станки, обладающие более специализированным назначением ― в качестве примера можно привести те же станки для резки труб.

Как ни странно, аппарат лазерной резки металла (цена, которого, к слову, в кризисное время устанавливается иногда совершенно хаотично) характеризуется легким и сравнительно простым управлением. Оборудование позволяет соблюдать даже сложные контуры плоских и объемных деталей. Процесс резки металла с использованием лазера практически полностью является автоматизированным.

Читайте так же:
Как сделать шлифовальный барабан

Лазерная резка металла своими руками - собираем самодельный лазер для резки металла 2

Как происходит процесс лазерной резки металла?

Лазерная резка металла своими руками едва ли может быть осуществлена идеально, поскольку подходящий станок собрать очень и очень трудно. Для лазерной резки используется технологическое оборудование на основе газовых, волоконных либо твердотельных лазеров. Техника может работать как в непрерывном, так и в импульсно-периодическом режиме.

Во время резки с помощью лазера разрезаемый участок металлического листа начинает плавиться, происходит возгорание, испарение либо выдувание струей газа. При этом функционирование техники гарантирует получение весьма узких резов и минимальные размеры зоны термического влияния.

Листовые металлы буквально прожигаются в нужных местах ― именно так воздействует на них аппарат лазерной резки металла. Цена такого оборудования, к сожалению, пока еще не позволяет сделать подобные аппараты настолько распространенными, как, например, те же гильотины для резки металла.

Лазерная резка металла своими руками - собираем самодельный лазер для резки металла 3

Какие материалы можно обрабатывать с помощью лазерной резки?

Мощность лазера для резки металла позволяет работать с очень широким набором материалов. В частности, резать можно сталь любого состояния, листы алюминия и различные сплавы этого материала. Также можно работать с самыми разными цветными металлами ― медью, латунью. В зависимости от того, какой материал будет обрабатываться, и происходит подбор конкретного типа лазера.

Если же речь идет о таком инструменте, как самодельный лазер для резки металла, и Ваши возможности в выборе типов лазера по каким-то причинам ограничены, то важно будет знать следующую информацию.

Лучше всего подвержены обработке металлы, имеющие невысокую теплопроводность — это так, поскольку энергия в таком оборудовании концентрируется в ограниченном объеме металла. Правильной является и антагонистичное мнение ― если металлы обладают высокой теплопроводностью, то возможен риск образования грата.

Лазерный станок может осуществлять резку не только одних лишь металлических листов. Лазерная головка для резки металла прекрасно справляется с деревом и множеством других материалов.

Преимущества технологии лазерной резки

Несмотря на некоторые специфические особенности такой техники, существует гораздо больше плюсов, которыми характеризуется лазерная резка металла (оборудование). Цена, конечно, в этот список не входит. Итак, лазерная резка в первую очередь характеризуется отсутствием механического воздействия на материалы, которые подвергаются обработке.

Возможны лишь совсем небольшие деформации ― некоторые из них временные, а другие остаются и с остыванием материала. В связи с этим, можно сделать следующий вывод: даже самые хрупкие, мягкие материалы, которые очень легко деформировать, можно резать с максимальной точностью. Более высокой точности добиться просто невозможно при резке металлических листов.

Верно и обратное ― лазерная резка позволяет обрабатывать даже самые твердые сплавы. Такой вот приятный парадоксальный вывод можно сделать. Высокая мощность лазера становится гарантией высокой производительности процесса. И это не говоря уже о высоком качестве самих поверхностей реза.

Лазерная резка металла своими руками - собираем самодельный лазер для резки металла 4

Лазерный станок при работе со сталью, имеющей сравнительно небольшую толщину, может демонстрировать и такую нехарактерную для подобного оборудования особенность, как высокая скорость.

Кроме того, Вам не понадобится покупать или изготавливать для создания продукции в небольшом количестве дорогостоящие формы для литья изделий. С этой целью гораздо проще и практичнее будет провести раскрой материала с помощью лазера — в таком случае, вопрос будет решен!

Также стоит упомянуть, что лазерный станок позволяет осуществлять и автоматический раскрой материала. Для осуществления этого действия, нужно перенести на компьютер лазерной установки, подготовленный чертежный рисунок, а оборудование выполнит всю работу самостоятельно, соблюдая минимальную степень погрешности.

Другие особенности лазерной резки

Одним из так называемых «минусов» лазерной резки можно назвать малую её доступность. Лазерная резка металла своими руками, происходящая в каком-то небольшом гараже ― это весьма спорная возможность для простого покупателя, который не имеет большой суммы для приобретения лазерного оборудования.

Исходя из фактора высокой стоимости, только при достаточной обоснованности такого шага должна быть выбрана лазерная резка металла (оборудование). Цена ее, однако, хоть и высока, но находится немало предприятий и частных лиц, имеющих финансовые средства для приобретения подобной техники.

Лазерная резка металла своими руками - собираем самодельный лазер для резки металла 5

Еще по этой теме на нашем сайте:


    Газовая резка металла представляет собой трудоёмкий процесс, предполагающий нагревание определённых металлических деталей при помощи пламени газа. Происходит данный процесс под воздействием определённой температуры.

Процесс изготовления металлических конструкций и изделий различного назначения неразрывно связан с необходимостью обработки металла. Иными словами, металл нужно каким-либо образом разрезать, отделять на отрезки и.

Появление современных и высокоточных технологий, к счастью, не стало причиной для полного исчезновения механических способов резки металла. Вероятно, этому есть вполне логичные объяснения, а значит.

Качество готовых металлических конструкций и изделий определяется, в первую очередь, качеством самого производственного процесса. Чтобы получить достойный результат, необходимо использование профессионального металлорежущего оборудования. Будь-то станок.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector