Лазерная резка: передовые технологии и бизнес-возможности

Применение лазерных технологий в обработке материалов невероятно разнообразно. Лазерная резка металла — самый распространенный вид лазерной обработки.

В процессе лазерной резки происходит плавление, испарение металла и удаление расплавленных частиц из зоны реза путем продувки технологическим газом: воздухом, азотом, кислородом или другими процессами газами.

Основные преимущества лазерной резки: высокое качество технологического процесса, скорость, гибкость, минимальные затраты материала, так как ширина реза составляет всего 0,1–0,2 мм.

При лазерной резке нет необходимости механически закреплять заготовку, поскольку на деталь не действуют значительные механические нагрузки — резка осуществляется фокусированным излучением.

Технология лазерной резки

Лазерная гравировка на пасте с использованием низкоэнергичных лазеров выполняется на поверхности металлов с помощью специальных паст и, по сути, является аналогом термопечати. Лазеры спекют пасту, как бы приваривая её к металлу, и обеспечивают высокое сцепление покрытия с поверхностью металла.

Станки для лазерной резки

Лазерная маркировка или резка, как правило, выполняется на металлических материалах импульсными лазерами. Основной принцип один и тот же: достичь изменения структуры поверхности материала под воздействием лазерного импульса. Она отличается долговечностью, высоким качеством и устойчивостью к внешним воздействиям по сравнению с другими традиционными видами маркировки.

Создание объемных изображений в оптически прозрачном материале, например, в стекле, происходит за счет фокусировки излучения в толще материала, а не на его поверхности, как при лазерной маркировке. В точке фокусировки структура меняется, материал плавится или даже происходит микровзрыв — это изменяет однородность материала. Таким образом формируется один из пикселей, составляющих изображение.

Это лишь малая часть применения лазерных технологий, которые непрерывно внедряются в производственные процессы, в том числе в производство рекламной продукции.

Возможности лазерной резки

Одним из направлений развития лазерных технологий, находящихся на стыке производства и искусства, является лазерная гравировка. Широкий спектр лазерной гравировки известен в основном как один из видов подготовки сувенирной продукции, однако её производственные возможности позволяют создавать более сложные изделия.

Для проведения лазерной гравировки используют твердотельные или газовые CO2-лазеры. Как покрашенные, так и никелированные металлы обычно подходят для гравировки. В зависимости от сложности работы гравировка может воспроизводиться как в единичном экземпляре, так и в крупной серии, например, на шторах или офисной мебели. Одно из направлений развития лазерной гравировки связано с использованием программирования, хотя сегодня это довольно затратно.

Помимо гравировки, существует технология «волтрон» или «лазерная сублимация». Если с помощью гравировки можно воспроизводить графические фигуры, то волтрон позволяет переносить полноцветные изображения на металл. Это могут быть фотографии, дипломы, сертификаты и многое другое. Техника отличается от стандартной гравировки тем, что с помощью лазера создаются высокодетализированные изображения. Такие изображения отличаются высоким качеством и передают малейшие цветовые нюансы.

Резка металла

В настоящее время в станостроении для листового металла используются несколько методов резки металлов. Самые древние и распространенные — ацетиленово-кислородная и плазменная резка, дешевые по стоимости и «вековая технология», но неэкологичные и более не отвечающие повышенным требованиям промышленности к точности.

Более точный метод — электроэрозионная резка позволяет получить узкий разрез с малыми потерями металла, но характеризуется очень низкой производительностью. В последнее время, с целью экономии ресурсов, снижения затрат и материалоемкости изделий, к методам обработки металлов, включая методы их резки, предъявляются всё более высокие требования.

Благодаря простоте управления лазерным лучом становится очень простым вырезание сложных деталей из листового металла толщиной до 25 мм, а также объемных деталей и заготовок с высокой степенью автоматизации процесса.

Наиболее эффективным является использование станка для лазерной резки в условиях малосерийного и серийного производства, если необходима быстрая перестройка программы, так как процесс легко автоматизируется.

В настоящее время для резки металлов используются лазерные станки на основе твердотельных лазеров и газовых лазеров на основе углекислого газа. Конечно, стоимость лазерного резального оборудования довольно высока. Но благодаря его точности, легкости перестройки на ту или иную заготовку, а также возможности применения в областях, где традиционные подходы приводят к существенным трудностям или просто невозможны — лазерная резка является перспективным производством.

Благодарим за чтение наших статей, следите за индустриальным миром и Exapro, подписываясь на Exapro Hub, Facebook, Twitter и LinkedIn.