Полезности - Производство

Лазерная резка металла — описание, характеристики, преимущества

В наше время требования, предъявляемые промышленностью к точности и чистоте раскроя материалов, значительно возросли, и сегодня на производстве в основном используется лазерная резка металла.

Лазерная резка металла существенно отличается от плазменной резки (наиболее близкого по характеристикам аналога) значительно меньшими допусками реза и очень высокой точностью. Лазерные лучи, сфокусированные особым образом и имеющие толщину 0,2 мм, способны разрезать лист любого материала вне зависимости от его физических свойств. При лазерной резке обрабатываемый материал не испытывает механического воздействия, точность раскроя материала чрезвычайно высока, зона термического влияния ограничена до минимума, сложность контура при лазерной резке не имеет особого значения. Всё это обеспечивает уменьшение времени на производство работ по резке и сводит практически на нет отходы.

Лазерная резка металла осуществляется с помощью специального оборудования, функционирующего на основе лазеров на твердом теле, газовых лазеров или волоконных лазеров. В настоящее время наиболее широкое распространение получили станки для лазерной резки на основе импульсных твердотельных лазеров с импульсным воздействием на обрабатываемый материал. Импульсный характер обработки позволяет свести к минимуму как нагрев материала, так и зону термического воздействия, что значительно повышает точность обработки. Допуски при использовании такого оборудования не превышают нескольких микрон, а материал остаётся практически холодным. Также к достоинствам импульсных лазеров на твёрдом теле следует отнести возможность изменение параметров излучения, что обеспечивает оптимизацию процесса лазерной резки для различных материалов.

Станки для лазерной резки металла, или как их ещё называют, лазерные технологические комплексы, достаточно дороги. Цена обычных базовых моделей может превышать 80000 евро. Понятно, что предприятиям малого бизнеса приобретение такого оборудования не под силу. Поэтому многие заказчики пользуются для лазерной резки услугами крупных организаций, где установлено такое оборудование, а у персонала есть необходимый опыт производства работ. Следует отметить, что работа станков компьютеризирована, что позволяет очень быстро перенастраивать оборудование на новый обрабатываемый материал.

С появлением технологий и станков для лазерной резки металла плазменная резка своего значения не утратила. Просто несколько сузился круг тех задач, которые теперь с помощью плазменной резки решают производители.

При плазменной резке воздействие на обрабатываемый материал осуществляется с помощью струи плазмы с температурой до 35 тыс. градусов и скорость до 2000 м/cек. В качестве охладителя используют или воздух, или специальные жидкости. Выбор охладителя при плазменной резке зависит от мощности оборудования и требуемого качества обработки. На мощных станках для плазменной резки, как правило, используется жидкостное охлаждение, несмотря на то, что воздушные форсунки проще и надёжнее в эксплуатации.

Скорость обработки материала при плазменной резке значительно выше, чем при газопламенной резке. Также плазменная резка обеспечивает высокую чистоту поверхности разреза. И не удивительно, ведь при очень высокой температуре плазмы не требуется предварительный разогрев материала, и при высоких скоростях резки обрабатываемый материал не деформируется. Кроме того, надо отметить, что плазменная резка значительно превосходит газопламенную как по безопасности производимых работ, так и по экологическим характеристикам.

Важно то, что с помощью плазменной резки можно раскраивать материалы достаточно большой толщины, даже свыше 200 мм, что делает оборудование для плазменной резки незаменимым на крупных производствах из черных и цветных металлов. К тому же, в последнее время большое распространение получают аппараты плазменной резки с источниками питания, имеющими системы плавной регулировки тока. Регулировка тока, производимая как до начала работ, так и в самом процессе резки позволяет добиться оптимальных характеристик плазмы для конкретных материалов. В результате значительно улучшается качество реза.

Основным преимуществом плазменной резки над лазерной резкой металла является относительная дешевизна оборудования, что приводит к снижению производственных затрат. Поэтому, несмотря на то, что плазменная резка используется в производстве уже свыше ста лет, оборудование постоянно совершенствуется и пользуется спросом у производителей. В комплект оборудования для плазменной резки обычно включаются режущий плазмотрон и источник питания дуги электрическим током. В настоящее время широко используются как ручные, так и механизированные плазмотроны. Механизированный плазмотрон размещается на стационарных установках различных типов и может функционировать с разнообразными системами управления перемещением: компьютерной, фотоэлектронной, линейной и т.д. Сопла и электроды являются теми деталями плазмотрона, которые можно отнести к расходным материалам. При эксплуатации плазматрона важно своевременно производить их замену, обращая особое внимание на размеры и форму отверстия сопла. Дело в том, что от характеристик и износа сопла зависит точность подбора режима работы для конкретного материала, а значит, чистота и точность обрабатываемой поверхности.

Выбор же того или иного типа резки – плазменной или лазерной резки металла – определяется, в первую очередь, техническими задачами производства, а также требованиями по точности и чистоте реза.