|
Лазерная резка металла: что это такое, плюсы и минусы
|
<< Содержание < Предыдущая Следующая
Лазерная резка металла: что это такое, плюсы и минусы
Лазерная резка металлаtmzprogress.ru: что это такое, плюсы и минусы
Луч лазера фокусируют на небольшом участке изделия и формируют на поверхности высокой плотности энергию, достаточной для обработки металла. Например, для быстрого плавления металла необходима плотность в 108 Ватт на 1 см. кв., и при данном показателе можно добиться таких свойств лазерной установки:
Монохроматичность. В этом случае луч лазера обладает частотой постоянной и неизменной длиной волны, что позволяет добиться точности его фокусировки на определенном участке посредством простой системы линз.
Направленность. Луч лазера можно сконцентрировать на значительно малом участке поверхности. Направленность лазера будет в сотни и тысячи раз точнее луча света.
Когерентность – за счет существующего резонанса достигается высокий уровень мощности. Такие колебания дают волновые процессы, которые независимо от временных рамок будут протекать согласованно.
Независимо от площади и свойств обрабатываемой поверхности, свойства луча лазера и процесса обработки будут протекать одинаково. Достигается это за сет распространения тепла на поверхности обрабатываемого объекта. В области, на которую направлен луч лазера идет нагрев изделия до уровня необходимой температуры плавления – за определенный промежуток времени металл еще больше нагревается и сам процесс плавления идет в его глубь. При необходимости можно добиться уровня кипения металла и фиксация его испарения.
Все это дает возможность проводить резку металла по 2 специальным схемам:
Процесса испарения.
Процесса плавления.
Согласно методу испарения – его применяют при повышенных расхода электроэнергии. Но это не всегда экономически выгодно с позиции экономии, да и метода подходит лишь для обработки тонкого листа стали.
Потому чаще всего обработку проводят методом плавления и для снижения затрат энергии увеличивается сама скорость процесса резки металла, можно обрабатывать более толстый слой металла. Часто специалисты вдувают в сам процесс лазерной резки дополнительный состав газа – инертный или азотный, кислородный.
В частности, сам вспомогательный состав газа может выполнять следующие функции и задачи:
Ускоряет процесс окисления стали и снижает ее отражающие свойства.
Дает дополнительный процесс тепла за счет того, что струя лазера горит активней благодаря дополнительной поставке газа.
Уносит благодаря более мощной струе из зоны сгорания продукты переработки и плавления, мелкие частики.
Плюсы и минусы резки металла лазером
Лазерная резка металла: что это такое, плюсы и минусы
Раскрой металла лазером имеет массу положительных характеристик:
Можно раскроить лист стали небольшой толщины – от 0.2 до 1 мм, да и более массивные листы, до 20 мм., а то и толщине до 50 мм.
При процедуре резке лазером луч не контактирует механически с материалом и это позволит качественно обработать хрупкие и легко деформируемые поверхности.
Для раскроя изделия – достаточно сделать файл с рисунком, а все остальное выполнит программа, компьютер, допуская минимум погрешностей не боле чем в в 0.1 мм.
Резка тонкого листа проводится на большой скорости, это же касается и резки изделий из твердого металлического сплава.
Нет необходимости готовить форму для литья или же закупать дорогие пресс – формы.
Показатели скорости резки – высокие, как и сама производительность, расход материала – оптимальный с минимальными отходами, что в итоге ведет к снижению себестоимости производственного процесса.
Помимо этого, станок лазерной резки можно назвать универсальным – на нем можно производить практически любые детали, независимо от их сложности.
Если говорить о минусах резки лазером, то тут можно выделить такие моменты:
Прежде всего, такая обработка более дорогая в сравнении с иными методами обработки.
Да и сама толщина обработки листа металла ограничена.
Установка лазера для резки – что это?
Лазерная резка металла: что это такое, плюсы и минусы
На современном рынке лазерных установок представлены самые разнообразные модели, с разным уровнем мощности. Условно их можно поделить на такие типы:
Газовый тип. Представлены с продольной/поперечной подачей смеси газа, который применяется в качестве рабочего тела. В таком агрегате смесь газа подается через спецтрубку под действием насоса. При этом электрический наряд для накачивания смеси газа обеспечивает ее атомы, которые пребывают в активном энергетическом состоянии. Самыми эффективными компонентами лазерной установки называют углекислотные щелевидные системы.
Твердотопливная система. В такой системе обязательна лампа накачки – без нее нет возможности передавать необходимый уровень излучения. Рабочим источником тепла в этом случае выступает графитовый или же из неодимового стекла стержень. Такие системы работают в импульсном режиме, хотя при необходимости их настраивают на непрерывный режим работы.
Газодинамические установки. Такие системы схожи с газовыми установками, но в них газовая смесь нагревается до температуры в 2-3 тысячи градусов. После ее пропускают через соло на уровне звуковой скорости и после охлаждается. Данный процесс достаточно сложный и дорогостоящий, потому в силу множества своих операций редко применяется на практике.
Комплектация каждого станка для лазерной резки металла лазером включает в себя такие составляющие:
Комплекс специального образования и последующей передачи газовой смеси, излучения – сам сопло и система подачи направленного потока газа, поворотные зеркала и лазер, система постановки фокуса и оптических затворов.
В систему входит и излучатель, с системой зеркального резонатора, активная среда и система накачки и модуляции.
Автоматическая система управления, плюс специальный ряд подсобных систем, работающих в рамках параметра самого станка.
Наличие системы координирующего устройства, которое необходимо для перемещения потоков волн в пространстве лазерного луча.
|
|
|
Экономика