Для точного раскроя металлических листов чаще всего используют метод лазерной резки. Основной особенностью данного метода является возможность создания элемента необычной формы.
Методика лазерной резки
Суть данного метода заключается в передаче тепловой энергии посредством лазерного луча на материал. Металл, подверженный обработке, доводят до температуры плавления. Затем необходимо, чтобы материал перешел в газовое состояние. Для этого его нагревают до температуры кипения. Данным метод применим для работы с тонкими металлами, так как расходует большое количество энергии.
Нарезка листов большей толщины происходит при температуре плавления. Для того чтобы область нарезки очищать от продуктов горения и остатков расплавленного металла, а также для увеличения длительности горения и недопущения перегрева в область резки подводят воздух или газ: азот, гелий, аргон, кислород. Чаще всего используется кислород, так как благодаря ему повышается темп нарезки, а также появляется возможность резки более толстого материала.
На скорость нарезки влияют такие обстоятельства как:
- Пропускная способность лазерной установки;
- Толщина металла;
- Способность метала к теплообмену (теплопроводность).
Виды и предназначение лазерных установок
Основными частями лазера являются активная (рабочая) среды, система накачки и оптический резонатор. Активная среда является ядром излучения. В системе накачки возникает оптимальная среда для возникновения электромагнитных волн. Оптическим резонатором являются сочетание зеркал, которое наращивает мощность излучение лазера.
По типам активной среды лазеры разделяются на:
- Твердотельные. Активный элемент, расположенный между двумя зеркалами, которые образуют оптический резонатор. Генерация лазерного излучения возникает во время накачки активного элемента энергией от некоторого источника.
- Газовые. В качестве активного вещества используется углекислый газ или его различные смеси. Накачка энергии в рабочую среду лазерной установки осуществляется с помощью электрических разрядов в газе. Для увеличения мощности луча устанавливают систему зеркал, которые усиливают мощность излучения.
- Газодинамические. В таких лазерах активным телом является углекислый газ нагретый до очень высоких температур. Накачка энергетического заряда в рабочую средулазерной установки осуществляется с помощью дополнительного более слабого лазера. Газ пропускается через оптический резонатор со сверхзвуковой скоростью, а затем быстро охлаждается. То есть тепловая энергия газа преобразуется в энергию оптического излучения.
Лазерные установки применяются для обработки металлов, также для большого количества других материалов (кожа, акрил, ткань, картон, фанера, камень, стекло). Лазерная резка используется как в массовом производстве, так и для индивидуальных заказов. Выбор лазерной установки зависит от типа рабочего материала.
Твердотельные лазерные установки применяются для обработки алюминия, серебра, меди и прочих материалов. Резка пластиковых, стеклянных, металлических листов осуществляется с помощью газовых лазеров.
Плюсы и минусы резки лазерным лучом
Безусловными плюсами нарезки металлов лазером являются высокая скорость нарезки, отсутствие воздействия непосредственно на поверхность материала. Также к плюсам можно отнести: строгое соответствие нормам, резка металлов различной толщины, изготовление изделий со сложной конфигурацией, чистые кромки, отсутствие остатков металла за счет компактного размещения элементов на листе металла.
Минусами резки лазерным лучом считаются большие затраты на электроэнергию и высокая стоимость необходимого оборудования.