Статья
Лазерные станки по металлу

Лазерная резка металла: виды оборудования и качество реза

Рассказываем, что нужно знать о лазерной резке металла и типах лазерных станков, чтобы выбрать подходящий

Оглавление

В настоящее время появились более компактные станки, которые способны осуществлять такой тип работ. С их помощью, например, режут металлические листы и трубы из прочных материалов.

Чтобы произвести резку, металл нагревают до температуры, равной или выше плавления: система линз осуществляет подачу луча на поверхность с настроенной заранее мощностью. Рабочая головка двигается по узлам, которые перемещают инструмент — таким образом получается изделие.

Принцип работы лазерного СО2 станка

Преимущества и недостатки лазерной резки металла

Почему лазерные станки выбирают для резки по металлу:

инструмент не взаимодействует механически с обрабатываемой поверхностью, поэтому появляется возможность обрабатывать материалы, которые легко деформируются и ломаются;
появляется возможность резать металлы любой толщины (зависит от типа металла или сплава);
процесс резки обладает высокой скоростью;
можно работать с заготовками, которые имеют любую форму;
края материала остаются чистыми после работы;
станок предоставляет высокую точность при обработке;
расход листового металла уменьшен благодаря расположению заготовок: их размещают плотно друг к другу.

Среди недостатков — высокая стоимость оборудования, зависимость скорости и производительности от многих параметров, в том числе особенностей материала

Лазерная резка металла

Что влияет на качество лазерной резки

При выборе оборудования обратите внимание и на комплектацию станка, и на особенности материала. Что повлияет на процесс и итоговый результат:

размер луча;
мощность источника излучения;

Статья о том, как выбрать мощность излучателя лазерного станка по металлу

комплектация режущей головы;
какой тип материала используется;
нанесены ли на поверхность защитные составы;
толщина заготовки;
очищался ли материал от ржавчины и грязи;
какой газ используется.

Качественная лазерная резка по металлу

Как определить качество реза на станке по металлу

На что обратить внимание, чтобы понять, насколько хорошо выполнена работа:

при резке на материале остаются вертикальные линии: чем глубже линия, тем более шероховатый разрез получается. На взгляд это определяется цветом. Светлые линии свидетельствуют о ровности линий;
вертикальная кромка — признак качественного реза (особенно важно, если толщина металлического листа превышает 10 мм);
тонкость лазера имеет значение при обработке мелких деталей, так как определяет точность обработки;
при резке и обработке возможно появление «заусенцев». Чем их меньше, тем качественнее рез;
величина термического влияния определяет, какая область вокруг реза также подвергнется обработке. Чтобы рез был качественнее, необходимо уменьшить эту область, насколько это возможно.

Качественный и некачественный рез металла

Алгоритм работы для лазерной резки

Продумайте идею изделия: для чего оно предназначено, что потребуется для осуществления, какие размеры и форму реализовать.
Создайте эскиз для этой идеи.
Перенесите его в макет технической модели (используйте ПО).
Задайте параметры изделия с учётом производственных ограничений и особенностей проектирования.
Преобразуйте макет в алгоритмы для машины.
Задайте настройки для изготовления изделия.
Закрепите заготовку в станке.
Попробуйте изготовить тестовую деталь, контролируя процесс. Если она не подходит по параметрам, скорректируйте их и попробуйте снова.
Когда результат удовлетворит вас, ставьте образец на серийное производство.

Следите за оборудованием и осуществляйте тщательный и своевременный уход

Советы по техническому обслуживанию лазерного станка здесь

Какие бывают лазерные станки по металлу

Сравниваем показатели лазеров CO2 и волоконных лазеров, с помощью которых осуществляется лазерная резка по металлу. Техника обладает разными характеристиками — рассказываем, что рациональнее приобрести: в зависимости от продукции, которую вы собираетесь производить.

CO2 лазеры

Такой тип лазеров не предназначен для резки металла. Тем не менее, иногда CO2 применяют для этой цели — в случае, если обрабатывать придётся листы до 2 мм.

Лазерная резка труб

Невозможное возможно: режем металл на СО2 станке, и это не шутка — подробности в этой статье

Особенности такого типа:

использование кислорода для обдува. Такой способ обдува решает сразу несколько задач. Кислород окисляет металл и уменьшает его отражательную способность — это означает, что резать такой металл будет проще и качество реза будет выше;

мощность трубки. Потребуется больше энергии, чтобы прорезать металл на лазере CO2, так как оптоволоконный лазер генерирует луч меньшего диаметра;
рабочая голова. Датчик, расположенный на голове, следит за расстоянием между материалом и лучом. Таким образом фокус остаётся одним и тем же. Для резки металла этот вопрос значителен, так как при расфокусировке рез не получится.

Если вы рассматриваете резку по разным материалам, покупка такого лазера целесообразна.

Оборудование требует настройки перед использованием, так как состоит из зеркал и стеклянных трубок.

О том, что такое юстировка и как её провести — читайте здесь

Если вы планируете работы исключительно по металлу, рассмотрите волоконные лазеры.

Волоконные лазеры

Прочность такого типа лазеров более высокая, чем у лазеров CO2, так как количество деталей, которые двигаются, меньше. Используются для резки тонких металлических листов на промышленных предприятиях.

Рассказали подробнее о том, как устроен волоконный лазер в этой статье

Чем отличаются эти типы станков

Характеристика	Волоконные лазеры	Лазеры CO2
Скорость	Высокая	Средняя
Точность	Высокая	Средняя
Стоимость обслуживания	Низкая	Средняя
Спектр обрабатываемых материалов	Обрабатывает только металлы.	Обрабатывает дерево, акрил, картон и металлы (только те, которые обладают низкой способностью отражать световое излучение).
Как генерируется	Луч генерируется с помощью оптического волокна.	Луч генерируется с помощью тока и газа — CO2 как основной и другой как вспомогательный. Газ отражается от зеркал внутри резака, линза фокусирует его и направляет на материал.

Рекомендуем обращать внимание, как лазерный станок взаимодействует с материалом: изучение недочётов открывает возможность оптимизировать использование оборудования и улучшить результат. Проверяйте, в каком состоянии находятся все компоненты — во избежание поломок и изготовления некачественных изделий.

Для серийного производства не используется ручная резка металла, только для сложных фигур. Газокислородная резка — бесконтактная, при этом способе оборудование не воздействует на материал. При лазерной резке используется фокусированный луч, этим достигается точность. Провести резку по металлу также можно плазменной, гидроабразивной и механической техникой.

Постобработка металла

Чтобы изделие выглядело завершённым, выполняются:

очистка и удаление шлака — для этого применяется металлическая щётка или специальные растворы;

Подробнее о лазерной очистке в следующей статье

шлифовка — устраняются острых краёв или буртов;
покрытие или окраска — гидрографическая плёнка, порошковая краска, другие покрытия;
устранение ошибок и недочётов (избавление от микротрещин, полировка и т.д.);
промывка.

Лазерная очистка металла

Особенности лазерной резки металлов

учитывайте, какой уровень мощности потребуется — для материалов с отличающейся структурой и характеристиками она варьируется. Минимальная мощность для сплавов и цветных металлов — 1кВт, для чёрных металлов — 0,5 кВт;
если материал представляет собой высокоуглеродистые стали, потребуется газолазерная технология — для неё используется кислород. Таким образом термическая реакция в зоне воздействия лазера усиливается, увеличивается скорость обработки;
в случае фигурной резки применяют инертный газ — это улучшает качество изделия. Для этой же цели в рабочую зону подаётся азот под большим давлением, если выполняется резка нержавеющей стали;
для резки цветных металлов применяются твердотельные лазеры;
лазерные системы подойдут для резки толстых труб.

Читайте в следующей статье — как выбрать станок с ЧПУ по металлу

Наши акции

Лазерная резка металла: виды оборудования и качество реза

Преимущества и недостатки лазерной резки металла

Что влияет на качество лазерной резки

Как определить качество реза на станке по металлу

Алгоритм работы для лазерной резки