Что такое лазерная резка: виды, принцип работы, преимущества

Содержание

• Что такое лазерная резка?
• Виды лазерной резки
• Что можно резать лазером
• Лазерная резка металла: области применения
• Преимущества лазерной резки
• Как выбрать технологию лазерной резки
• Дополнительные услуги при лазерной обработке

Что такое лазерная резка?

Лазерная резка — это процесс разделения материалов с использованием высокоэнергетического лазерного луча, который расплавляет, испаряет или сжигает материал в точке воздействия. Лазерный луч фокусируется на поверхности материала, создавая узкую зону нагрева с высокой температурой, что позволяет выполнять разрез с минимальной шириной и высокой точностью.

Главное преимущество лазерной резки — это возможность создания деталей сложной формы без необходимости использования режущего инструмента. В отличие от механических методов, лазер не изнашивается, что гарантирует стабильное качество обработки на протяжении долгого времени.

Принцип работы лазерной резки металла

Чтобы понять, как работает лазерная резка металла, важно разобраться в физике процесса. В основе технологии лежит генерация лазерного луча в источнике (лазере). Лазерный луч направляется через систему зеркал и фокусируется на рабочей поверхности с помощью линз.

Под действием сфокусированного луча материал нагревается до температуры плавления или испарения. В зависимости от типа материала и параметров лазера используются разные способы удаления расплавленного металла из зоны реза:

• Газовое выдувание — струя газа (обычно кислорода, азота или воздуха) удаляет расплавленный материал из зоны воздействия.
• Испарение — при высоких температурах материал испаряется, образуя ровный и чистый разрез.
• Плавление — расплавленный материал стекает под действием силы тяжести или выдувается газом.

Таким образом, лазерная резка позволяет создавать точные и чистые разрезы без механического воздействия на материал.

Виды лазерной резки

Существует несколько основных видов лазерной резки, которые отличаются способом воздействия на материал и применяемым газом:

1. Резка плавлением

При резке плавлением используется инертный газ (чаще всего азот), который предотвращает окисление кромок и делает разрезы максимально чистыми. Этот метод применяется для обработки нержавеющей стали, алюминия и сплавов, чувствительных к окислению.

2. Резка испарением

В этом случае материал испаряется под воздействием высокой температуры лазерного луча. Метод используется для обработки неметаллических материалов, таких как дерево, пластик и керамика.

3. Окислительная резка

Окислительная резка осуществляется с помощью кислорода, который способствует интенсивному горению материала. Этот способ позволяет эффективно разрезать углеродистые стали и некоторые цветные металлы.

4. Микрорезка

Микрорезка применяется для создания деталей с высокой точностью, например, в микроэлектронике и производстве медицинских приборов.

Что можно резать лазером

Лазерная технология позволяет обрабатывать широкий спектр материалов, в том числе:

• Металлы (нержавеющая сталь, алюминий, латунь, титан, медь)
• Пластик (акрил, поликарбонат, ПВХ)
• Дерево (фанера, массив, ДСП)
• Стекло и керамика
• Композитные материалы (карбон, стеклопластик)

При этом лазерная резка дает возможность создавать изделия с высокой точностью и минимальной шириной реза. Например, если рассматривать металл листовой 3мм, цена за лист зависит от типа металла, сложности обработки и объема заказа.

Лазерная резка металла: области применения

Лазерная резка металла широко используется в различных отраслях:

• Машиностроение — создание деталей сложной формы из стали, алюминия и сплавов.
• Строительство — производство элементов для каркасов, ограждений, лестниц и фасадных конструкций.
• Медицинская промышленность — изготовление хирургических инструментов и имплантатов.
• Авиационная промышленность — создание легких и прочных деталей из титановых сплавов.

Резка профильной трубы лазером востребована в строительстве и производстве металлоконструкций, так как позволяет быстро и точно создавать соединения сложной формы.

Преимущества лазерной резки

Лазерная резка обладает рядом значительных преимуществ по сравнению с другими методами обработки материалов:

1. Высокая точность и качество

Лазерный луч имеет малый диаметр, что позволяет выполнять рез с точностью до 0,01 мм. Это особенно важно при создании сложных деталей и элементов, требующих идеального совпадения размеров.

2. Минимальные деформации

В зоне воздействия лазера материал нагревается локально, что сводит к минимуму тепловое воздействие на соседние участки и предотвращает деформацию заготовки.

3. Скорость обработки

Процесс лазерной резки происходит быстро, что позволяет значительно сократить производственные сроки и повысить объем выпуска продукции.

4. Универсальность

Лазерный станок может использоваться для резки, гравировки и маркировки различных материалов. Это делает его универсальным инструментом на производстве.

5. Автоматизация процесса

Современные лазерные станки оснащены системами ЧПУ, что позволяет программировать сложные траектории реза и автоматизировать процесс обработки.

Как выбрать технологию лазерной резки

При выборе технологии лазерной резки важно учитывать следующие факторы:

• Тип материала — для обработки металлов чаще всего используется волоконный лазер, для неметаллов — углекислотный.
• Толщина материала — для обработки толстых листов требуется лазер с высокой мощностью.
• Требования к точности — чем выше требования к точности реза, тем важнее использовать современные станки с ЧПУ.

Например, при работе с тонкими листами металла, таких как металл листовой 3мм, цена за лист может варьироваться в зависимости от сложности реза и материала.

Дополнительные услуги при лазерной обработке

Помимо резки, лазерные станки позволяют выполнять и другие виды обработки:

• Сварка аргоном — используется для соединения тонкостенных изделий с минимальными тепловыми деформациями. Например, сварка аргоном цена за сантиметр зависит от толщины материала и сложности шва.
• Гравировка — нанесение рисунков, логотипов и надписей на поверхность изделия.
• Перфорация — создание отверстий заданного диаметра и формы.

Лазерная резка — это современная и высокоточная технология обработки материалов, обеспечивающая высокое качество изделий, скорость обработки и минимальные деформации. Широкий спектр обрабатываемых материалов, автоматизация процесса и высокая точность делают лазерную резку незаменимой в производстве и строительстве.