1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроена лазерная установка для резки металла?

Лазерные станки для резки и гравировки

Универсальный лазерный станок для гравировки и резки различных материалов, предлагаемый компанией Миртелс, представляет интерес для широкого спектра производств.

Используя это современное и высокотехнологичное оборудование, можно выполнить точную резку и гравирование следующих материалов:

  • Фанера;
  • Древесина;
  • Пластики различной твердости;
  • Кожа;
  • Ткань;
  • Стекло и оргстекло;
  • Акрил и другие материалы.

В отдельных случаях эта техника также может применяться для гравировки по заданным параметрам неметаллических заготовок толщиной до 4-5 мм.

Таким образом, использовать предлагаемую нами технику возможно в производстве сувенирной продукции, рекламном деле, деревообработке, производстве кожаных изделий и иных видах малого и среднего бизнеса.

Станок с лазерной резкой: как это работает

Принцип работы оборудования заключается в воздействии на обрабатываемую поверхность по заданному контуру сконцентрированного пучка света высокой интенсивности. На месте соприкосновения с лучом лазера происходит испарение или выгорание материала. Таким образом, автоматически задавая параметры луча и траекторию движения лазерной головки, станок ЧПУ с лазерной резкой выполняет поставленную задачу с высокой эффективностью.

Свяжитесь с нами!

Лазерный режущий станок: преимущества

Все предлагаемые нами модели серии имеют ряд преимуществ в сравнении с другим обрабатывающим оборудованием либо станками конкурентов, представляющих аналогичную технологию обработки материалов. В числе таковых преимуществ:

  • Высокая надежность и долговечность эксплуатации. Высочайшее качество комплектующих иностранного производства, продуманная конструкция, модульная сборка и колоссальный ресурс лазерной трубки определяют крайне редкую необходимость в сервисном обслуживании либо ремонтных работах;
  • Отсутствие дефектов при резке ряда материалов лучом. В частности, например, края древесины получаются идеально ровными, без зацепок, трещин, сколов и иных структурных дефектов, вызванных особенностью древесных материалов при механическом воздействии;
  • Автоматический режим работы. После загрузки схемы раскроя заготовки в управляющий блок станка и его запуска участие и контроль за производственным процессом со стороны персонала не требуется. Выполнение поставленной задачи в автоматическом режиме также исключает возможность брака, вызванного человеческим фактором;
  • Внушительная скорость резки, определяемая типом материала заготовки и его суммарной толщиной;
  • Возможность резки сразу нескольких заготовок по общему контуру;
  • Возможность обработки габаритных заготовок. Это возможно благодаря наличию съемной крышки в задней части стола;
  • Возможность выбора оптимального варианта из нескольких вариантов техники, различающихся размерами рабочей зоны;
  • Простота управления и полная совместимость программного обеспечения оборудования с продуктами Windows;
  • Выгодная цена на станок с лазерной резкой непосредственно от производителя оборудования. В стоимость уже входят затраты на обучение персонала (прилагаются на DVD к любой единице оборудования).

Если Вас заинтересовала возможность купить универсальный лазерный станок для фанеры и других материалов, мы рекомендуем внимательно ознакомиться с характеристиками конкретных моделей из нашего каталога. Изучив их параметры, Вы наверняка сделаете оптимальный выбор оборудования для производственных потребностей Вашего бизнеса.

Как выбрать и купить лазерный станок для резки металла?

Выгодный бизнес – лазерная резка металла. Купить станок ценой почти как новая машина может показаться затратным, но вложения быстро окупаются. Технология позволяет быстро создавать максимально качественные изделия, которые не требуют доводки после вырезания.

Сначала нужно определиться с целями, и затем – с видом покупаемого станка. Если вы работаете на большом заводе, то мощное устройство с большим потреблением энергии окажется выгодным почти в любом случае. А если вы приобретаете станок для личных целей или частной мастерской, то нужно тщательно выбрать категорию и мощность лазера. Так ваши расходы будут оправданы и быстро окупаемы.

Станок лазерного раскроя металла: цена и технология

Стоимость устройства зависит от разновидности технологии. Главный инструмент в любом станке – это лазерный луч, который расплавляет металл в месте вырезаемого контура. Скорость работы очень высокая – до 100 м в минуту. Имеется два основных подвида технологии:

  • испарение;
  • плавление.

Для первой технологии требуется очень много электроэнергии, из-за этого повышается стоимость работы. Плюс к этому испарение хорошо работает на тонких материалах – поэтому чаще его используют в ювелирном деле.

Вторая технология плавления эффективно справляется с листами металла толщиной до 20 мм. Здесь на цену влияет применяемый газ, который выбирают в зависимости от вида материала. Газовая смесь нужна для повышения качества реза и устранения ненужного налета на кромке.

Лазерный станок для резки металла и труб: какой вид выбрать?

  1. Оптоволоконный лазерный станок для резки металла с ЧПУ – цена оправдывает себя, если вы собираетесь в промышленных масштабах резать тонкие стали. У такого станка малый диаметр, высокое качество луча. Фокусировка на поверхности настраивается и поддерживается автоматически, поэтому резка на всем контуре остается высокоточной. Также на подобном оборудовании легко делать маркировку и гравировку даже на легкоплавких материалах: алюминии, меди и их сплавах.
  2. Лазерный станок для резки металла мини или настольныйСО2 – это оборудование работает с углекислым газом, азотом и гелием. Используется в основном для резки органики – бумаги, ткани, кожи, дерева, стекла, резины. Можно раскраивать листы 0.2 – 20 мм. Такой станок работает быстро, точно выполняет заданный сложный контур. Край остается ровным. Компьютер располагает чертежи таким образом, чтобы отходы производства были минимальными.
  3. Гибридный лазерный станок для резки металла хорош для работы с более толстыми листами. На нем можно обрабатывать и металлы, и неметаллические материалы толщиной до 20 мм. Оборудование объединяет СО2 лазер и волоконный излучатель, поэтому на нем можно делать большой спектр работ. Допустимо обрабатывать толстые трубы, гравировать тонкие листы, резать медь, сталь, титан, фанеру, кожу.

Лазерный станок для резки металла толщиной 40 мм чаще бывает волоконным или гибридным, потому что эта технология обладает большей мощностью, чем СО2. Например, можно резать нержавейку и сталь до 15 мм, а газовый способен обрабатывать нержавейку только до 3 мм.

В первом случае цена волоконного мощного оборудования довольно высокая, и его устанавливают на больших промышленных заводах. Частный мастер может позволить себе небольшой станок СО2 или маломощный гибридный станок для резки листов толщиной 3-5 мм.

Плазма или лазер?

Станок для резки металла (плазма) с ЧПУ тоже может раскраивать листы и вырезать плоские детали со сложным контуром. На нем допустимо резать черные и цветные металлы, легированные стали – как и на лазерном станке. Так в чем же разница?

Плазма способна прорезать листы толщиной до 250 мм, а лазер – только до 20 мм. Но качество и точность обработки у плазмы не такое высокое, как у лазера. Точность перемещения плазмотрона в среднем 0.1 мм. У лазера показатель называется точность позиционирования, и величина достигает 0.05 мм/м.

Поэтому плазма хороша, если надо вырезать толстые детали с более-менее высокой точностью. Лазер лидирует на тонких материалах с прецизионной точностью. В целом, в одинаковых условиях (один и тот же металл, одна и та же мощность) плазменный и лазерный станок обладают примерно одинаковой стоимостью и забирают схожее количество энергии.

При выборе устройства надо ориентироваться в первую очередь на свои цели. В одних случаях выгоднее приобрести плазморез, а в других – лазер.

Купить лазерный станок для резки металла с ЧПУ – хорошее вложение средств, если хотите заниматься быстро окупаемым бизнесом.

Лазерная резка металла

Почему лазерная резка металла хоть и является дорогостоящей операцией, все равно очень востребована сегодня. Все дело в качестве реза и высокой скорости процесса. При этом резка металлов лазером практически проводится без отходов, потому что толщина среза очень тонкая. К достоинствам можно добавить ровные кромки, которые практически не требуют механической доработки, разрезаемые металлические заготовки не подвергаются деформации (только незначительно нагреваются участки, прилегающие к зоне реза). По сути, с помощью лазерной резки получается уже готовое изделия, которое можно использовать в дальнейшем по прямому его назначению.

Технические характеристики проводимого процесса:

  • скорость резки металлов: 0,167-12,5 м/с;
  • отклонение деталей он нормативных размеров: 0,05-0,2 мм;
  • ширина среза сталей толщиною 0,5-5 мм: 0,1-0,3 мм;
  • может на кромках оставаться небольшой слой срезанного металла, который легко отделяется.

Лазерной резкой металлов можно резать любые металлические профили: листы, трубы, уголки и прочее. К тому же резке подвергаются металлические изделия, изготовленные по разным технологиям: литье, штамповка, прокат и так далее. От толщины заготовки зависит мощность используемого лазера. К примеру, чтобы разрезать деталь толщиною 12-15 мм, необходим лазер мощностью 1,5 кВт. Для резки заготовки толщиною 4-5 мм требуется лазер мощностью 0,5 кВт. При этом нет необходимости зачищать металлические заготовки, то есть подготавливать их к процессу. Единственное – это удаление антикоррозионной смазки, которую наносят в заводских условиях на некоторые профили.

Технология лазерной резки металлов

Процедура резки достаточно проста. Лазер – это тонкий луч, который на металлической заготовке образует точку. Металл на этой точке быстро нагревается до температуры плавления и начинает закипать, а затем испаряться. Если режется тонкий металлический элемент, то это происходит именно так. С толстыми деталями немного сложнее, потому что большое количество металла не может испаряться. Поэтому в технологию добавляют газ, который выдувает расплавленный металл из зоны реза. В качестве газа можно использовать кислород, азот, любой инертный газ или обычный воздух.

Читать еще:  Станок для резки пенопласта своими руками

Виды лазерной резки

В основе технологического процесса лежат несколько элементов, которые и определяют процесс резки металлов лазером. А именно:

  • источник энергии;
  • рабочий элемент, который и образует лазерный поток;
  • блок, в состав которого входят специальные зеркала, такой прибор называется оптический резонатор.

Именно рабочий элемент и создает классификацию лазерных установок, в которых сам режущий инструмент разделяется по мощности.

  1. Мощностью не больше 6 кВт – называются твердотельными.
  2. 6-20 кВт – это газовые.
  3. 20-100 кВт – газодинамические.

К первой позиции относятся технологии, в которых используется твердое тело: рубин или специальное стекло с добавками флюорита кальция. Такие лазеры могут создать мощный импульс буквально за несколько долей секунд, к тому же они работают как в импульсном режиме реза, так и в непрерывном.

Вторая позиция – это лазер на основе газовой смеси, которая нагревается электрическим током. Электроэнергия придает направленному потоку газов монохромность и направленность. В состав смеси входят углекислый газ, азот и гелий.

Третья позиция – это также газовый лазер на основе углекислого газа. Газ нагревают и пропускают через узкий проход, где он остывает и расширяется одновременно. При этом выделяется огромная тепловая энергия, которая и режет металл большой толщины. Точность реза высокая, потому что данный вид лазера обладает большой мощностью. При этом расход энергии луча небольшой.

Режимы резки

Параметров, которые влияют на резку, достаточно много. Это и скорость проводимого процесса, и мощность лазера, его плотность, фокусное расстояние, диаметр луча, состав излучения, вид и марка разрезаемого металла. К примеру, низкоуглеродистые стали режутся быстрее, чем нержавейка, почти на 30%. Если кислород заменить обычным воздухом, то скорость реза снижается почти в два раза. Скорость резки алюминия лазером мощностью 1 кВт составляет в среднем 12 м/с, титана – 9 м/с. Эти показатели соответствуют технологии, в которой применяется кислород.

Выбирая определенный режим резки, необходимо понимать, что от выбранных параметров будет напрямую зависеть и качество реза. Оно характеризуется точностью вырезанной детали, шириною реза, шероховатостью поверхности образованных кромок, их ровностью, наличием на них оплавленного металла (грата), зоной температурного влияния лазера (глубиною). Но, как показывают исследования, на качество больше всего влияет скорость резки и толщина заготовки.

Для примера можно привести показатели качества лазерного процесса, который производился при мощности 1 кВт, с использованием кислорода, газ подавался в зону резки под давлением 0,5 МПа. При этом диаметр сфокусированной точки составлял 0,2 мм.

Толщина заготовки, ммОптимальная скорость резки, м/сШирина реза, ммШероховатость кромок, мкмНеперпендикулярность, мм
110-110,1-0,1510-150,04-0,06
36-70,3-0,3530-350,08-0,12
53-40,4-0,4540-500,1-0,15
100,8-1,150,6-0,6570-80

Есть еще один параметр резки металлов при помощи лазера – это точность. Определяется она в процентном соотношении и зависит от качества самого технологического процесса. Требования к данному параметру основываются на толщине разрезаемой детали и на том, для каких нужд данная заготовка будет использована. Что касается толщины, то погрешность может составлять 0,1-0,5 мм, если лазером разрезается металлический профиль толщиною до 10 мм.

Преимущества и недостатки лазерной технологии

Лазерная резка металла имеет ряд весомых преимуществ перед другими видами резки. Вот несколько ее достоинств.

  • С помощью лазера можно резать достаточно широкий диапазон толщины металлических изделий: медных – 0,2-15 мм, алюминиевых, 0,2-20 мм, стальных — 0,2-20 мм, из нержавеющей стали – до 50 мм.
  • Полное отсутствие контакта режущего инструмента с разрезаемым металлом. А это открывает возможности работать с хрупкими и легко деформирующими заготовками.
  • Просто получаются изделия с замысловатыми формами. Особенно, если резка производится на станке с компьютерным обеспечением. Нужно просто в блок управления загрузить чертеж будущей детали, и оборудование само разрежет его с большой точностью.
  • Высокая скорость процесса.
  • Если необходимо изготовить металлическую деталь небольшой партией, то именно лазерная резка может заменить такие сложные технологические процессы, как штамповка и литье.
  • Минимум отходов и чистота среза – это снижение себестоимости производимых металлических деталей, что влияет на снижение конечной цены изделия.
  • Универсальность самой лазерной технологии, с помощью которой можно решать достаточно сложные поставленные задачи.

Если говорить о недостатках лазерной резки, то их не так много. Главный недостаток – это высокое энергопотребление, поэтому данный процесс самый дорогостоящий на сегодняшний день. Хотя если сравнивать со штамповкой, которая также отличается минимальными отходами и высокой точность и качеством конечного продукта, то, учитывая изготовление оснастки, можно сказать, что лазер будет-то дешевле. И второй недостаток – ограничения резки по толщине. Все-таки 20 мм – это низкий предел.

Оборудование

Установки лазерной резки (см. фото) с твердотельным элементом состоят из лампы накачки и рабочего тела. Первая необходима для того, чтобы аккумулировать световой поток и передать на искусственный рубин излучение требуемых параметров.

Газовые установки – это более сложная конструкция, в которой газы проходят через электрическое поле. Здесь они заражаются и начинают излучать свет монохроматического типа (постоянная длина и частота световой волны). Прокачка газов может производиться в установках продольно или поперечно. Большое распространение сегодня получили щелевидные модели, которые обладают большой мощностью. При этом они очень компактны и просты в эксплуатации.

Газодинамические установки – самые дорогие. В них и процесс образования лазера сложен. Сначала газы нагреваются до температуры 2000-3000С. После чего их прогоняют с огромной скоростью через сопло, где газовый поток сужается и уплотняется. Далее, его остужают. Такой лазер обладает большой мощностью.

Если посмотреть видео, как работает каждая из вышеописанных установок, то сказать, к какому виду она относится, практически невозможно. Необходимо знать чисто конструктивные особенности аппаратов. Но все виды лазерного оборудования обязательно в своем составе имеют одинаковые элементы. А именно:

  • Система, с помощью которой получается лазерное излучение. В него входят зеркала, оптические элементы, сопло для сужения потока газов, механизм, подающий газы в установку.
  • Излучатель, резонатор.
  • Система контроля над процессом образования лазера и настройки параметров.
  • Блок перемещения режущего инструмента и заготовки.

Как уже было сказано выше, оптимальные условия использования лазерного оборудование – это производство металлических изделий небольшими партиями. При этом специалисты говорят о том, что резать лазером лучше заготовки толщиною не больше 6 мм. Потому что срез получается высокого качества при большой скорости процесса. На кромках не образуется окалины, что позволяет передавать изделия на следующий этап изготовления без предварительной обработки.

Область реза (кромки) у заготовок толщиною до 4 мм получается ровной, прямолинейной и гладкой. У более толстых заготовок кромки могут иметь погрешность в размере. Необходимо отметить, что, делая отверстие в металлической детали, нужно понимать, что внешний диаметр будет немного меньше внутреннего.

Обязательно ознакомьтесь с видео, размещенном на этой странице сайта, где показан процесс лазерной резки.

Принцип действия и основные типы лазерных станков с ЧПУ

Лазерным лучом (или просто «лазером») называется узконаправленное монохроматическое когерентное вынужденное излучение, инициируемое в активной среде под действием внешнего энергетического фактора (электрического, оптического, химического и пр.). Физически, явление основано на способности вещества излучать фотон определённой энергии (длины волны) при столкновении атома с другим когерентным («точной копией») фотоном без его поглощения. Образующиеся при этом «лишние» фотоны являются носителями лазерного луча.

Таким образом, принципиальная схема лазерного излучателя включает в себя:

  • активную среду;
  • источник внешней энергии;
  • оптический усилитель (резонатор).

Упрощённо, генерацию лазерного луча можно описать так: источник энергии служит для «накачки» активной среды (например, рубинового кристалла) извне фотонами определённой энергии. Эти фотоны «вырывают» из атомов вещества активной среды своих «близнецов», но сами при этом не поглощаются. Оптический резонатор (в простейшем случае — два параллельных зеркала) дополнительно насыщает активную среду, заставляя фотоны-«близнецы» (с одинаковой энергией) многократно сталкиваться с атомами и поддерживать возникновение новых фотонов. Одно из зеркал резонатора обычно выполняется полупрозрачным оно и пропускает фотоны в направлении оптической оси в виде узконаправленного лазерного луча.

Конструктивное разнообразие лазеров довольно обширно. Чаще всего лазеры классифицируются по виду активной среды (твердотельные, газовые, полупроводниковые), по типу энергии накачки (с постоянной мощностью или импульсные), по размерам и мощности излучения, по назначению и т. д.

Технология лазерной обработки

Сфокусированный лазерный луч несёт в себе достаточную концентрацию энергии для проникновения в материал заготовки. Под действием луча материал в зоне обработки может расплавляться, испаряться, воспламеняться или иным образом изменять свою структуру, фактически исчезая. В этом случае процесс обработки напоминает механическое резание с той лишь разницей, что режущий инструмент заменён лучом, а отходы материала не отводятся в виде стружки, а «испаряются». При достаточной мощности (и/или небольшой толщине материала), лазерный луч способен осуществлять сквозную резку. При меньшей мощности — оставлять на поверхности чёткий след (узор гравировки).

Достоинством лазерной обработки является очень тонкий срез при малой «области вмешательства» в материал (в том числе с минимальной температурной нагрузкой и деформацией), благодаря чему обработка заготовки осуществляется с очень высоким качеством. Кроме того, лазер способен обрабатывать практически любые конструкционные материалы и заготовки различных форм и габаритных размеров (в том числе тончайшие или мягкие, не поддающиеся из-за этого обработке фрезой — например, бумагу, резину, полиэтилен и пр.).

Читать еще:  Резка стекла алмазным стеклорезом

Лазерно-гравировальные станки

Преимущества технологии лазерной обработки перед обработкой резанием привели к появлению лазерно-гравировальных станков. По принципу действия эти машины очень схожи с фрезерными станками с ЧПУ. Лазерный станок также имеет монолитный корпус, горизонтальный рабочий стол, размещённый над ним подвижный инструментальный портал с головкой лазерного излучателя (аналога шпинделя с фрезой). Движение портала (и соответственно, головки излучателя) обеспечивается шаговыми электродвигателями под воздействием управляющих импульсов, генерируемых системой ЧПУ (в соответствие с заложенной в память станка программой обработки). Процессор ЧПУ также управляет мощностью лазерного луча и обеспечивает функционирование прочих узлов станка.

Оптическая система станка состоит из лазерной трубки, отражающих зеркал и головки излучателя с фокусирующей линзой. Трубка имеет сложную «многослойную» конструкцию и заключает в себе активную среду (для современных станков — газовую смесь СО2, азота и гелия). При подаче внешнего напряжения (через повышающий трансформатор) в газовой среде инициируется лазерный луч. Система зеркал и фокусирующая линза головки излучателя направляет луч на поверхность материала. Движение головки излучателя над заготовкой позволяет вести обработку согласно заданному алгоритму по самым сложным (двух- или трёхмерным) траекториям. Для охлаждения лазерной трубки предусмотрена циркуляция жидкости (воды) в специальных магистралях под действием внешнего насоса.

Виды и особенности лазерных машин

Современные лазерные машины с ЧПУ успешно справляются с обработкой заготовок из практически любых материалов (дерева, металла, пластика, стекла, кожи, резины, бумаги, полиэтилена, камня и т. д.). Но, несмотря на значительную универсальность, каждая модель (или линейка моделей) имеет свою «специализацию».

Настольные лазерные граверы. Как правило, небольших размеров, не требуют установки в производственном помещении (подойдут для офиса или даже квартиры — если имеется такая потребность). Граверы оснащены хорошей оптической системой, однако её мощность сравнительно невелика. Тем не менее, гравер способен выполнять высококачественную гравировку (нанесение плоских и объёмных изображений на поверхность), а также сквозную резку заготовок небольшой толщины из большинства материалов (за исключением металлов) лишь незначительно уступая в производительности раскроя и резки «старшим» моделям лазерных станков.

Лазерно-гравировальные станки бывают как в настольном исполнении, так и в «напольном», и представлены очень большим разнообразием габаритов рабочих столов — от полуметра до полутора-двух и выше. Станки рассчитаны на установку в специальном помещении и предназначены для напряжённой работы в условиях производства. Каждый станок имеет монолитный корпус, обеспечивающий устойчивость конструкции и эффективно гасящий вибрации, возникающие при работе. Основным назначением таких моделей является лазерная резка и раскрой материалов (в том числе широкоформатных на большой скорости) и высококачественная гравировка поверхностей заготовок. Для повышения производительности и качества обработки, лазерные станки имеют специальные конструктивные решения. Например, параллельную установку двух лазерных трубок — для одновременной обработки двух заготовок, или размещение лазерной трубки на подвижном портале — для исключения потерь мощности луча при его рассеивании «на пути» к излучателю, и т. д.

Компактные лазерные маркеры предназначены для гравировки изображений высокого качества с большой скоростью. Маркеры способны наносить гравировку на объёмные изделия (украшения, брелоки, ручки и пр.), при этом даже мельчайшие детали узора получаются чётко различимыми, а сам рисунок отличается долговечностью. Это достигается благодаря особой (т. н. «двухосной») конструкции оптической системы маркера. Отдельные линзы имеют возможность взаимного перемещения, поэтому лазерный луч, генерируемый трубкой, формируется в двухмерной плоскости и направляется в любую точку обрабатываемой заготовки под нужным углом. При этом головка излучателя фокусирует луч не плоской линзой, а специальным объективом, поддерживающим стабильность лазера при любых условиях обработки.

Лазерные маркеры имеют сравнительно малую рабочую область, но, как правило, уже в базовой комплектации оснащены встроенным микрокомпьютером со всем необходимым для работы программным обеспечением. Благодаря этому достигается высокая мобильность станка — дополнительные внешние подключения (исключая электропитание) не требуются.

Лазерные станки по металлу

Существует множество способов резки металла, среди которых особое внимание уделяется лазерным станкам по металлу.

Именно этот метод отличается высоким качеством и применением современных технологий, представленных на нашей выставке.

Повышенному вниманию метод обязан не столько своему сравнительно недавнему появлению, сколько точности нарезки металлических изделий с учетом заданных параметров.

Другими словами, появилась возможность самостоятельной настройки оборудования и получения в итоге полностью автоматизированного производства.

Лазерные станки по металлу обладают рядом функций, среди которых можно отметить фрезеровку, вырезку углублений по заданным размерам.

Описание и виды лазерных станков по металлу

Главным недостатком такой установки является ее высокая стоимость. Отсутствуют ручные варианты ввиду оснащения их блоком управления, представленным в виде маленького компьютера, расположенного в центральном верстаке.

В РФ широкое применение нашла установка отечественного производителя «Лазертекс», выполненная в форме верстака, областью применения которой является резка листового металла, алюминия или нержавеющей стали. Мощность установки составляет от 2 до 6 кВт в зависимости от выбранной модели.

Лазерная труба работает на углекислом газе, что дает возможность применять станок для борьбы с коррозией металла.

Лазерные станки по металлу условно разделяют на три части. Основу составляет верстак. Режущая головка может быть выполнена в одном из двух вариантов: протонная или алмазная. Третья часть представляет собой блок управления, именуемый ЧПУ.

Более точно настроить режущий шов возможно с помощью механической регулировки, которая присутствует в некоторых моделях. Доступна функция спайки при работе с мягкими металлами. Установки с подобной функцией дополнительно оснащаются трансформаторами, что дает возможность преобразовывать рабочее напряжение сети, так как процесс спайки требует наличия большой мощности.

Вследствие повышенной опасности лазерной установки исключается ее применение в ручном режиме. Для работы с ней необходим квалифицированный сотрудник, который изучил все правила безопасного обращения с ней.

Еще одним производителем лазерных установок является компания «Мазак». Несмотря на короткий период производства станков, этот японский бренд считается одним из самых популярных в своей области.

Особенностью данных установок является возможность их эксплуатации только при наличии питания 380 В. Они обладают высокой мощностью, небольшими размерами, оборудованы режущей головкой с углом вращения 360 градусов.

Кроме обычных функций стали доступны шлифовка металла, контроль мощности лазерного луча непосредственно в процессе его работы. Установки выполнены на двух типах лазера.

Компании по производству лазерных станков по металлу

Средняя стоимость верстака хорошего качества составляет 6-7 млн. рублей. При большой стоимости такое приобретение обладает и некоторыми положительными сторонами.

В ходе эксплуатации установки будет подниматься вопрос только о наличии соответствующего питания сети и покупки газовых баллонов. Отпадает надобность в сооружении склада с бассейном для осуществления водной резки.

Вторым плюсом является факт исключения применения дополнительной шлифовки свежеполученных краев металла, так как процесс разрезания его с помощью лазера осуществляется максимально тонко и качественно.

Лазерная установка упрощенного варианта будет стоить около 2 млн. рублей.

В процессе эксплуатации некоторые составляющие лазерных установок будут нуждаться в замене. На работоспособность верстака влияет качество установленной на нем головки.

Средний эксплуатационный период головки от японского бренда «Мазак» составляет максимально 40 тыс. рабочих минут. Ресурс той же детали, но уже от компании «Бош», более чем в два раза превышает рассмотренный выше вариант и равен в среднем 100 тыс. рабочих минут.

Такие характеристики выставляет сам производитель, но на практике этот показатель достигает 200 тыс. минут. Но не следует так рисковать и рассчитывать на повышенную износостойкость лазерной головки от компании «Бош», иначе от ее полного плавления вся установка может прийти в непригодность.

Многие из указанных моделей представлены на нашей выставке «Металлообработка».

Лазерная резка металла является самой распространенной на сегодняшний день: ее применение дает возможность получить в конечном результате металлические изделия практически любого дизайна.

В этой связи станки для лазерной резки металла очень востребованы. На нашей выставке вы сможете познакомиться с новейшими достижениями в этой области, с популярными современными моделями различных производителей.

Принцип работы станков для лазерной резки металла

Фокусировка лазеров станка для лазерной резки металла приходится на одно конкретное место металлического листа, к которому применяется плавка. При этом температура в месте плавления, достигнув нужного уровня, не распространяется далеко за участок плавления, а лишь отдает меньший от эпицентра места, подвергающегося плавке, процент температуры на самые ближайшие участки. Обработке таких лазерных лучей поддается практически любой металл.

Также на таком станке предусмотрено использование кислородной струи, которая помогает избавиться от различных ненужных элементов при плавлении, одновременно понижая температуру в месте обработки во избежание перегрева. Не исключено в это время и регулирование при помощи компьютера, которое позволит разрезать абсолютно любой металл с точностью до миллиметра.

Существенное отличие лазерной обработки металла от механической — идеально ровная резка с отсутствием малейших деформаций, наблюдающихся в достаточно грубой форме при использовании технологий, больше ориентированных на механику. При помощи лазера металл обрабатывается достаточно быстро и точно.

Читать еще:  Резка металлочерепицы дисковой пилой

Сталь, алюминиевые сплавы, цветные металлы — все они отлично поддаются обработке, осуществляемой про помощи лазера. Их очень трудно было бы обработать механическим способом.

За обработкой металла лазером стоит значительная выгода и одновременно экономия, так как подвергать какому-нибудь механическому способу обработки металл, применительно к которому он не даст таких внушительных и точных результатов, как этого удается достигнуть при помощи лазеров, является довольно нецелесообразным делом. Ведь лазерные технологии могут помочь справиться практически с любым твердотельным металлом, а также показать себя с наилучшей стороны, когда речь может зайти о потребности в гравировании.

Не стоит также забывать, что не все могут позволить себе приобретение станка для лазерной резки металла. В противовес лазерным высокоточным технологиям существуют такие упрощенные вещи, как резаки. Однако для того, чтобы пользоваться резаками, требуется накопить некоторый опыт.

Пропановые резаки самые популярные. Их работа осуществляется при помощи кислорода с пропаном, которые, смешиваясь, образуют нужную для обработки металлов температуру, упрощая тем самым работу.

Технологии резки металла лазерным станком

Здесь в первую очередь очень важной деталью является правильный выбор нужной скорости обработки— это довольно положительно повлияет на срезы.

Очень несложно подобрать подходящую для работы по резке металла скорость самостоятельно, определив угол, под которым будут искры. Признаком того, что выбран верный градус, будет исход искры под углом 87 или 90 градусов.

Определить момент низкой скорости и потребность в ее увеличении возможно в том случае, если движение искры будет направлено в противоположном от резака направлении.

Если угол, по которому осуществляется искровой исход, будет приравнен к 85 градусам, то это будет означать, что требуется смена скорости резки на более низкую.

Стоит также обратить внимание, что если металлу, который требуется обработать резаком, будут присвоены характеристики его толщины, которые могут приравниваться к 60 миллиметрам, то тогда не лишним будет положить его под наклоном — это делается с целью более приемлемых результатов работы и для избавления от ненужных образований, появляющихся во время работы.

Но особое внимание при работе резаком стоит уделить таким важным аспектам, как расстояние, на котором обязательно должен находиться газовый баллон от рабочего места, и нужное количество используемого газа.

Расстояние должно составлять не менее 10 метров, а сам баллон не должен быть полностью пустым во избежание взрыва. Баллон, скорее всего, может применяться не только в единственном экземпляре, а потому очень удобно во время каких-нибудь внештатных ситуаций при работе с довольно компактным резаком эти баллоны перекрыть.

Современные технологии резки металла лазерным станком демонстрируются на ежегодной выставке «Металлообработка».

Высокая точность и производительность лазерных установок для резки металла

Как осуществляется лазерная обработка металлов

Современные технологии обработки металла уже давно автоматизированные, сокращается доля ручного труда, повышается точность, скорость, сложность. Этого удалось достигнуть благодаря применению лазерных установок. Основа их работы построена на использовании твердотельного, газового или волоконного лазера.

Станок лазерной резки металла TST-FC3015 500W

Специальная установка выделяет пучки сфокусированных лазерных лучей, которые соединяются на поверхности обрабатываемого металла и в месте стыковки образуется один мощный поток. Когда луч соприкасается с поверхностью – он ее нагревает до температуры плавления и за счет этого происходит резка.

Преимущества лазерных установок для резки металла

С помощью лазерного аппарата можно осуществлять резку самых тонких листов металла – от 0,2 мм. Максимальная толщина детали зависит от материала:

Газолазерная резка металла

  • для стали – 30 мм;
  • алюминий – 25 мм;
  • медь – 15 мм;
  • латунь – 12 мм.

Лазерная резка имеет неоспоримые преимущества перед аналогами:

  • высокая точность резки, благодаря компьютерному управлению;
  • края и кромки выполняются без наплывов и заусениц – идеальные;
  • можно обрабатывать хрупкие и легкодеформируемые материалы;
  • можно вырезать изделия любой формы;
  • высокая скорость работы;
  • экономичность – детали на одном листе можно разметить максимально близко друг к другу;
  • нет необходимости делать штамповочные формы, можно изготавливать небольшие партии;
  • деталь не нужно будет обрабатывать повторно;
  • более безопасная работа для оператора установки.

При таком количестве положительных качеств, лазерная резка металла все же имеет некоторые недостатки:

Лазерная резка нержавеющей стали

  • во-первых – невозможность работы с листом, толщина которого превышает 30 мм;
  • во-вторых – низкая эффективность работы с материалами, которые отличаются высокими отражающими свойствами;
  • в-третьих – высокая цена оборудования, поэтому такие установки используются только на промышленных предприятиях;
  • в-четвертых – из-за высокой стоимости станка, увеличивается и цена готового изделия.

Как устроен лазерный станок

Станки для лазерной резки металла различаются габаритами, мощностью, степенью автоматизации. На российском рынке наиболее распространены установки отечественно производства, немецкого и китайского.

Любая модель, независимо от функциональности и производительности включает следующие основные элементы:

Лазерный резак на газовой смеси

  • излучатель;
  • систему формирования и транспортировки излучения;
  • систему формирования и транспортировки газа;
  • координатное устройство;
  • систему автоматизированного управления.

Излучатель необходим для генерирования лазерных пучков, имеет следующие составные части:

  • активный элемент;
  • система накачки;
  • резонатор;
  • система модуляции лазерного излучения.

Активным элементом выступают твердотельные или газовые лазеры, которые функционируют в двух режимах:

Габаритные размеры станка лазерной резки

  • импульсном;
  • непрерывном.

Система формирования и транспортировки излучения передает лазерные пучки, собирает их в один большой луч и направляет его в необходимое место. Система состоит из:

  • юстировочного лазера;
  • оптического затвора
  • оптических объективов;
  • устройства для изменения поляризации;
  • системы фокусировки;
  • поворотных зеркал.

Система формирования и транспортировки газа предназначена для подготовки его необходимого состава и количества. Затем транспортирует газ к месту разреза через сопло.

Лазерная резка металла (Laser Cutting)

Действия координатного устройства направлены на перемещение лазерного луча по поверхности заготовки. Оно включает в себя:

  • двигатель;
  • привод;
  • исполнительный механизм.

Система управления выполняет контролирующие функции, следит за четким соблюдением всех параметров, формирует и передает команды, координирует работу всех модулей. В систему входят:

  • датчики давления, температуры, состава рабочей смеси;
  • датчики параметров излучения (мощности, стабильности оси, расходимости);
  • центр управления оптическими элементами и затвором;
  • центр управления координатным устройством.

Принцип работы лазерной установки

Существуют твердотельные и газовые лазерные станки. Твердотельные имеют более простую конструкцию, но они достигают небольшой мощности – до 6 кВт. Активным элементом такого лазера является стержень, который выполнен из рубина, неодимового стекла или алюмоиттриевого граната. На этот стержень постоянно проецируется световой поток, благодаря которому он накачивается или возбуждается. Свет производят мощные лампы.

Схема работы воздушно-плазменного резака

Созданные в результате проецирования лазерные лучи фокусируются системой отражателя и усиливаются резонатором. Через призму пучок лучей передается к головке, которая направляет его на обрабатываемый лист металла.

В конструкциях обоих типов используется обдув металла азотом. Это делается с целью охлаждения поверхности, а также для удаления металлической пыли, образуемой в результате резки. Также обдув азотом применяется для предотвращения окисления поверхности металла в результате нагрева.

Волоконный лазер станок для резки металла

Кислород для обдува использовать не рекомендуется, поскольку многие металлы, например, нержавеющая сталь, могут потерять способность к сопротивлению коррозии.

Края алюминиевых заготовок при обдуве кислородом становятся неровными, с заусеницами. Но работа с кислородом позволяет достичь более высоких температур, чем с другими газами, в результате увеличится скорость резки.

Есть еще одна лазерная система – волоконная. Излучение осуществляется по мере прохождения луча по оптоволокну. Это уникальный материал, который не подвержен износу, его не нужно заменять, срок его службы определяется термином эксплуатации самого лазера. Характеристики установки:

Прецизионная лазерная резка металлов позволяет получать подобные изделия

  • имеет сложную конструкцию;
  • управляется только компьютерной программой;
  • показывает наилучшие результаты по точности и скорости;
  • имеет самые компактные размеры;
  • исключены погрешности в работе;
  • нет расходных материалов;
  • высокая мощность;
  • низкое потребление электроэнергии;
  • имеет более высокую стоимость по сравнению с азотными и кислородными лазерами.

Какие виды металлов можно резать лазером

С помощью лазерной установки можно резать следующие виды металлов:

Алюминий один из самых сложных металлов для лазерной резки

  • нержавеющую сталь;
  • алюминий;
  • титан;
  • медь;
  • бронзу;
  • латунь.

Алюминий, титан и нержавеющая сталь отличаются высоким светоотражением, за счет чего снижается скорость их резки лазером. Наилучшие результаты можно получить при толщине листа до 6 мм, используя при этом азотный лазер.

Низкоплавкую сталь лучше всего обрабатывать кислородным лазером – он работает с большей мощностью, за счет чего можно резать листы, толщиной до 20 мм.

Волоконные лазеры используются для резки:

Волоконная резка позволяет получать детали минимальных размеров

  • оцинкованных пластин;
  • нержавеющей стали;
  • углеродистой стали;
  • редкоземельных металлов;
  • марганцевой стали.

Лазерная резка металла применяется для изготовления:

  • посуды;
  • бытовой техники;
  • электрических выключателей;
  • автозапчастей;
  • грузовых и пассажирских лифтов;
  • рекламных вывесок;
  • изготовления гравюр.

Лазерные станки любого типа могут резать не только металл, но и дерево, пластик, ткань и прочие материалы, что значительно расширяет область их применения.

Видео: Лазерная резка металла на ЧПУ лазере

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector