Page 44 - TEHSOVET premium #10-2020

2020 октябрь
ТЕХСОВЕТ премиум

Промзона

Лазерная резка металла

На сегодняшний день лазерная резка считается одной из самых совре-
меннных и передовых технологий в металлообработке. Все дело в ка-
честве реза и высокой скорости процесса. При этом резка металлов ла-
зером практически проводится без отходов, потому что толщина среза
очень тонкая. К достоинствам можно добавить ровные кромки, которые
практически не требуют механической доработки, разрезаемые метал-
лические заготовки не подвергаются деформации (только незначитель-
но нагреваются участки, прилегающие к зоне реза). По сути, с помо-
щью лазерной резки получается уже готовое изделия, которое можно
использовать в дальнейшем по его прямому назначению. Оптимизация
технологического процесса позволяет одинаково быстро запустить в
производство штучные и серийные изделия толщиной до 15 мм. Лазерная резка на промышленном раскройном
комплексе обработки листового металла
с волоконным лазером, линейными синхронными
двигателями и ЧПУ Vnitep
Технические характеристики про- ленный металл из зоны реза. В качестве
цесса: газа можно использовать кислород, азот, электрическим током. Электроэнергия
• скорость резки металлов: 0,167- любой инертный газ или обычный воз- придает направленному потоку газов
12,5 м/с; дух. монохромность и направленность. В со-
• отклонение деталей он нормативных став смеси входят углекислый газ, азот и
размеров: 0,05-0,2 мм; Виды лазерной резки гелий.
• ширина среза сталей толщиною 0,5- В основе технологического процесса Третья позиция – это также газовый
5 мм: 0,1-0,3 мм; лежат несколько элементов, которые и лазер на основе углекислого газа. Газ на-
• на кромках может оставаться не- определяют процесс резки металлов ла- гревают и пропускают через узкий про-
большой слой срезанного металла, кото- зером: ход, где он остывает и расширяется одно-
рый легко отделяется. • источник энергии; временно. При этом выделяется огромная
42 Лазерной резкой можно резать лю- • рабочий элемент, который и образу- тепловая энергия, которая и режет ме-
бые металлические профили: листы, ет лазерный поток; талл большой толщины. Точность реза
трубы, уголки и прочее. К тому же резке • оптический резонатор - блок, в со- высокая, потому что данный вид лазера
подвергаются металлические изделия, став которого входят специальные зер- обладает большой мощностью. При этом
изготовленные по разным технологиям: кала. расход энергии луча небольшой.
литье, штамповка, прокат и так далее. От Именно рабочий элемент и создает
толщины заготовки зависит мощность классификацию лазерных установок, в Режимы резки
используемого лазера. К примеру, что- которых сам режущий инструмент разде- Параметров, которые влияют на
бы разрезать деталь толщиною 12-15 мм, ляется по мощности: резку, достаточно много. Это и ско-
необходим лазер мощностью 1,5 кВт. Для • твердотельные - мощность не более рость проводимого процесса, и мощ-
резки заготовки толщиною 4-5 мм требу- 6 кВт; ность лазера, его плотность, фокусное
ется лазер мощностью 0,5 кВт. При этом • газовые - 6-20 кВт; расстояние, диаметр луча, состав из-
нет необходимости зачищать металличе- • газодинамические 20-100 кВт. лучения, вид и марка разрезаемого ме-
ские заготовки, то есть подготавливать К первой позиции относятся техноло- талла. К примеру, низкоуглеродистые
их к процессу резки. Единственное – это гии, в которых используется твердое тело: стали режутся быстрее чем нержавейка
удаление антикоррозионной смазки, ко- рубин или специальное стекло с добавка- почти на 30%. Если кислород заменить
торую наносят в заводских условиях на ми флюорита кальция. Такие лазеры мо- обычным воздухом, то скорость реза
некоторые профили. гут создать мощный импульс буквально снижается почти в два раза. Скорость
за несколько долей секунд, к тому же они резки алюминия лазером мощностью
Технология лазерной работают как в импульсном режиме реза, 1 кВт составляет в среднем 12 м/с, тита-
резки металлов так и в непрерывном. на – 9 м/с. Эти показатели соответству-
Процедура резки достаточно проста. Вторая позиция – это лазер на осно- ют технологии, в которой применяется
Лазер – это тонкий луч, который на ме- ве газовой смеси, которая нагревается кислород.
таллической заготовке образует точку.
Металл на этой точке быстро нагревает- Табл. 1. Влияние скорости резки и толщины заготовки на качество
ся до температуры плавления и начинает
Толщина
закипать, а затем испаряться. Если ре- заготовки, мм Оптимальная ско- Ширина реза, мм Шероховатость Неперпендикуляр-
рость резки, м/с
кромок, мкм
ность, мм
жется тонкий металлический элемент, то
это происходит именно так. С толстыми 1 10-11 0,1-0,15 10-15 0,04-0,06
деталями немного сложнее, потому что 3 6-7 0,3-0,35 30-35 0,08-0,12
большое количество металла не может 5 3-4 0,4-0,45 40-50 0,1-0,15
испаряться. Поэтому в технологию до-
бавляют газ, который выдувает расплав- 10 0,8-1,15 0,6-0,65 70-80