В металлообрабатывающем производстве лазерная резка занимает лидирующие позиции, предлагая высокую точность, скорость и качество обработки различных материалов, в том числе и конструкционной стали. Эта технология позволяет создавать детали сложной геометрии с минимальными отходами и высокой повторяемостью, что делает ее незаменимой во многих отраслях промышленности. Подробнее о ней можно почитать на сайте https://laserproduct.ru/services/konstruktsionnaya-stal/.
Суть технологии лазерной резки
Лазерная резка — это процесс термической резки, в котором для разрезания материала задействуется сфокусированный лазерный луч высокой мощности. Принцип действия основан на мгновенном нагреве и испарении металла в зоне воздействия лазерного луча.
Процесс состоит из нескольких этапов:
- Формирование лазерного луча. Лазерный луч генерируется в специальном устройстве — лазере. В зависимости от типа лазера (твердотельный, газовый, волоконный) используются различные среды для генерации излучения.
- Транспортировка и фокусировка луча. Сгенерированный лазерный луч проходит через систему оптических зеркал и призм, которые направляют его к режущей головке станка. В режущей головке луч фокусируется в узкую точку, диаметр которой может составлять всего несколько микрон. Это обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет резать материал с высокой точностью.
- Воздействие на материал. Сфокусированный лазерный луч воздействует на поверхность конструкционной стали, мгновенно нагревая ее до температуры плавления или испарения. Под воздействием высокой температуры металл начинает плавиться или испаряться, образуя узкий разрез.
- Удаление расплавленного материала. Для удаления расплавленного металла из зоны реза используется струя газа (кислород, азот, аргон). Газ подается под давлением и выдувает расплавленный металл, предотвращая его повторное затвердевание и обеспечивая чистый рез.
- Перемещение луча. Режущая головка станка перемещается по заданной траектории, определяемой компьютерной программой. Это позволяет создавать детали любой формы и сложности.
Особенности лазерной резки конструкционной стали
Конструкционная сталь — это класс сталей, обладающих определенными механическими свойствами, такими как прочность, твердость и износостойкость. Лазерная резка конструкционной стали имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать для достижения оптимальных результатов:
- Выбор типа лазера. Для резки конструкционной стали обычно используются CO2 и волоконные лазеры.
- Выбор вспомогательного газа. Выбор вспомогательного газа зависит от толщины и марки стали, а также от требуемого качества реза. Кислород используется для резки углеродистых сталей, так как он способствует окислению металла и увеличению скорости резки. Азот используется для резки нержавеющих сталей и алюминия, так как он предотвращает окисление и обеспечивает чистый рез.
- Параметры резки. Параметры резки, такие как мощность лазера, скорость резки, давление газа и фокусное расстояние, должны быть тщательно настроены для каждого типа стали и толщины материала. Неправильные параметры могут привести к образованию дефектов, таких как заусенцы, наплывы и термические деформации.
- Толщина материала. Лазерная резка наиболее эффективна для резки конструкционной стали толщиной до 20-25 мм. Для резки более толстых материалов могут потребоваться другие технологии, такие как плазменная или гидроабразивная резка.
Очевидные плюсы технологии
Лазерная резка конструкционной стали обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами:
- Высокая точность. Это высокая точность реза, которая позволяет изготавливать детали сложной геометрии с минимальными допусками.
- Высокая скорость. Лазерная резка — это быстрый процесс, который позволяет значительно сократить время производства.
- Высокое качество реза. Вы получаете ровные и гладкие края реза без заусенцев и наплывов.
- Минимальные термические деформации. Лазерная резка оказывает минимальное термическое воздействие на материал, что снижает риск деформаций и изменения свойств металла.
- Бесконтактная резка. Лазерная резка — это бесконтактный процесс, который не требует механического контакта с материалом. Это исключает износ инструмента и снижает риск повреждения поверхности материала.
- Возможность резки сложных контуров. Лазерная резка позволяет резать детали любой формы и сложности, включая сложные контуры и мелкие отверстия.
- Автоматизация процесса. Лазерная резка легко автоматизируется, что позволяет повысить производительность и снизить затраты на производство.
Области применения
Лазерная резка конструкционной стали широко используется во многих отраслях промышленности, включая:
- Машиностроение. Изготовление деталей для автомобилей, станков, оборудования и других машин.
- Строительство. Изготовление металлоконструкций, элементов фасадов и других строительных элементов.
- Приборостроение. Изготовление корпусов приборов, панелей управления и других деталей.
- Производство мебели. Изготовление металлических каркасов, ножек и других элементов мебели.
- Рекламная индустрия. Изготовление вывесок, стендов и других рекламных материалов.
Так что это современная и эффективная технология, которая позволяет изготавливать детали сложной геометрии с высокой точностью.
