Лазерная резка

Сегодня использование лазерных технологий в промышленности чрезвычайно разнообразно: легирование, сварка, гравировка, термическое упрочнение, наплавка, калибровка, резка, маркировка, прецизионная микросварка и многое другое. Иногда лучевые технологии оказываются вне конкуренции, поскольку с помощью лазеров можно достичь технико-экономических результатов, которые не могут быть достигнуты другими техническими средствами.

Термин «лазерная резка» объясняет суть процесса, заключающегося в резке металла лазерным лучом по заданному контуру. Луч имеет определенные свойства, которые позволяют ему фокусироваться на обрабатываемой поверхности, в то время как пучок несет заряд энергии высокой плотности. Под его воздействием почти все материалы горят, плавятся, испаряются.
Использование этого метода основано на тепловом воздействии лазерного излучения на материалы. В этом случае разрезанный металл нагревается сначала до температуры плавления, а затем до температуры кипения, и далее он начинает испаряться. Испарительная лазерная резка требует больших затрат энергии, поэтому и используется для обработки тонких металлов.
Более толстые листы разрезаются при температуре плавления. Для облегчения этого процесса в зону резки подается газ: азот, гелий, аргон, кислород или воздух. Его цель - удалять расплавленный металл и продукты его горения из зоны резки, поддерживать горение металла и охлаждать прилегающие зоны. Кислород наиболее эффективен при этом и значительно увеличивает скорость и глубину резки.

Лазерная резка позволяет резать металлические материалы или пластмассы с максимально возможной точностью. Это особенно важно в случае с металлом, потому что для того, чтобы его можно было использовать при работе, материал должен сохранять все свои первоначальные параметры, в противном случае его нельзя будет использовать. Данный тип резки является относительно новым методом обработки металлов, отличающийся чрезвычайно высокой производительностью. По этой причине изготовление самых разнообразных металлических и пластиковых конструкций становится намного доступнее. При мелкосерийном производстве лазерная резка значительно упрощает и ускоряет производство.

Преимущества лазерной резки:
- Нет механического контакта с поверхностью разрезаемого металла. Это делает возможным работу с легкодеформируемыми или хрупкими материалами;
- В традиционных процессах резки металла выделяется большое количество тепла, образующегося при резке. В лазерной резке воздействие тепла минимальное, это снижает вероятность коробления материала.
- Высокая скорость резки;
- Возможность изготовления изделий с любой конфигурацией;
- Чистые кромки разрезаемого металла и низкое количество отходов;
- Высокая точность работы – до 0,1 мм;
- Экономный расход листового металла за счет более плотной раскладки деталей на листе;
- Небольшие сроки изготовления;
- Универсальность оборудования. С помощью лазерной резки металла можно изготавливать самые различные типы деталей;
- Эффективность лазерной резки высока, и полученные конструкции являются точными копиями друг друга;

Не смотря на большое количество достоинств лазерной резки есть материалы, которые совершенно не подходят для лазерной резки из-за их высокой прочности. Это титан, молибден, анодированный алюминий, полированная латунь и вольфрам. Поликарбонат плохо режется лазером, даже если у него небольшая толщина. Край получается коричневым, облой очень заметен. Обработка сотового поликарбоната также нежелательна, поскольку дает низкое качество кромки. В случае слоистых пластиков использование лазера нежелательно из-за структурных особенностей материала.
Есть определенные характеристики, требующие индивидуального подхода к обработке тех или иных материалов, которые необходимо учитывать при использовании лазерного оборудования.

Алюминиевый сплав
Самый прочный сплав, для которого лазерная резка подойдет, только если его ширина не превышает 10 мм. Зачастую это сплавы Д16 и АМГ.

Древесина
Древесина хорошо режется лазером на приличной для такого рода материала скорости (5-15 мм/с в зависимости от породы и толщины листа, причем листы из деревьев хвойных пород режутся лучше). У древесины из некоторых лиственных пород дерева возможно обугливание края при резке, поэтому материал перед обработкой стоит протестировать, чтобы подобрать подходящий режим. Вообще цвет края реза может зависеть от толщины листа. Кроме того, для получения качественного изделия иногда важно учитывать размер и направление древесных волокон.

Сталь обычная
Материал, который отлично подходит для лазерной резки, если ее толщина не превышает 20 мм.

Нержавеющая сталь
В этом случае также существуют некоторые ограничения – лист должен быть не более чем 16 мм толщиной. В процессе работы рез будет гладким и на нем не будет облоя (*Облой – излишки материала, остающиеся на деталях после обработки), если же он появится, то легко поддастся удалению.

Оргстекло
Оргстекло – один из наиболее часто использующихся материалов в рекламе и дизайне, поэтому оно очень популярно как материал для лазерной обработки. Оно очень хорошо и быстро режется (скорость около 20 мм/с для толщины 3 мм). Кроме того, оргстекло хорошо гнется, поэтому резка в сочетании с гибкой дает возможность с помощью оргстекла осуществлять самые необычные замыслы.

Фанера
Фанера хорошо и достаточно быстро режется лазером (20 мм/с для толщины 3 мм). За счет популярности самого материала и высокого качества его обработки входит в число популярных материалов для лазерной резки. Как и в случае с древесиной, качество реза во много определяется породой дерева, из которого она изготовлена (а также способом обработки этого дерева). Края реза могут потемнеть у фанеры, изготовленной из лиственных пород дерева. При резке фанеры бывает важно заранее учитывать расположение древесных волокон на листе.

Как и в каждой работе успех состоит из двух составляющих: это люди – профессионалы и ресурсы, т.е. оборудование. В своем оснащении АО «БПО «Прогресс» имеет автоматическую установку TRUMPF TruLaser Centr 7030. Данная установка позволяет работать как с черным металлом, так и с цветным, а также с нержавеющей сталью.

Сотрудники АО «БПО «Прогресс» - конструктора, технологи, операторы понимают специфику технологии и имеют многолетний опыт работы в сфере обработки металла.