Понимание лазерных технологий: полное руководство по резке и гравировке

Лазерная резка — относительно новый метод формообразования листового металка. Без традиционного «инструмента» резы могут быть очень малыми и точными. Процесс также позволяет гравировку/трафаретную обработку на более низких мощностях. Разработанная в 1970-х для промышленности, LASER (Light Amplification Stimulated by Emitted Radiation) к концу 1990-х стала стандартом для прецизионных цехов.

Как работают лазерные резаки

Используя лазер как источник тепла и защитный газ (обычно азот), лазерный станок буквально сжигает или плавит материалы толщиной до 1-1/4" (31.75 мм) сталь. Лазерная резка применяется для простой форморезаки плоских листов ИЛИ в трехмерной конфигурации для резки предформированных деталей.

Так как лазер — источник тепла, процесс может быть неоптимален для теплочувствительных применений или продуктов, выделяющих опасные пары при лазерной резке. Также, как источник света, высокорефлективные материалы (медь, латунь) нежелательны для этого метода (особенно CO₂). Алюминий ограничен в резе по отражательности и отличной теплопроводности — способность поглощать тепло, которым мы режем. Таким образом, способность лазера резать алюминий обычно ограничена ~1/3 от возможности по мягкой стали и ~1/2 — по нержавейке.

Лазерные станки доступны с разными столами: от 4' x 4' до рельсовых порталов 20' x 60' и больше. Наиболее частые размеры в цехах: 4' x 8', 5' x 10', 6' x 12' — как автономные системы или часть полностью автоматизированных ячеек. Мощности: от 1500 Вт (1.5 кВт) до 12000 Вт (12 кВт). Емкость и скорость резки растут с мощностью, но растут и инвестиции и часовые операционные расходы.

Два базовых конструктивных типа: гибрид и летающая оптика (flying optics):

1. Гибрид — стол движется в одном направлении, фокусирующая линза лазера — в другом. Меньше движущихся частей в системе доставки луча — обычно меньше ТО, более стабильная режущая мощность на голове (меньше зеркал и линз).
2. Летающая оптика (Flying Optics) — материал на столе неподвижен, сам лазер «летит» над материалом. Максимальные быстрые перемещения, ускорение и скорости резки при немного более сложном дизайне.

Типы лазеров

Два основных типа лазеров в металлорежущих станках на рынке:

CO₂

CO₂ резонаторы генерируют энергию, отражая луч от зеркал и возбуждая ионы радиоволной или иным способом — ионы сталкиваются и расщепляются, усиливаясь. Резонатор герметичен, под давлением газами, проталкиваемыми турбо через резонатор. Луч выходит через малое отверстие и через тщательно организованную систему доставки чистого газа, фокусируясь и отражаясь многократно до режущей головы. Некоторые новые системы заменили доставку луча на волоконно-оптическую.

Прямой диод (Волоконный / Fiber)

Диодные лазеры используют лазерные диоды для прямого вывода усиленного света в оптоволоконный кабель, доставляющий свет к режущей голове. В системе нет движущихся частей, требуется минимальное ТО — предпочтительный вариант для многих новых систем.

Термин «волоконная оптика» относится только к методу доставки луча, а не к генерации. Волоконная доставка — проще, дешевле, устраняет точные зеркала, линзы и газы старых CO₂. Волоконная оптика — новейшая технология в лазерных системах металлореза.

• Обрабатываемые материалы: Сталь, Алюминий, Нержавеющие стали, Листовые пластики, Дерево
• Популярные производители лазеров: Amada, Cincinnati, Mazak, Mitsubishi, Trumpf, Bystronic, HK Laser, Polaris

Нужно узнать больше о лазерных системах резки? Свяжитесь с нами.