Лазерная резка металла: особенности и преимущества

Лазерная резка – одна из передовых технологий, которая используется при обработке металлов. С ее помощью можно разрезать даже самые тонкие и толстостенные материалы. Но это не единственное преимущество лазерной резки. О ее особенностях, методах и остальных плюсах читайте в нашей статье.

Принцип лазерной резки

Лазерная резка выполняется с помощью луча лазера. Он, в свою очередь, вырабатывается специальной установкой.

Лазерный луч обладает многими важными свойствами, среди которых:

• Постоянство длины и частоты волны. Благодаря этому луч легко фокусируется на любой поверхности с помощью оптических линз.
• Высокая направленность и небольшой угол расходимости. Эти характеристики упрощают фокусировку луча.
• Когерентность. Множество волновых процессов, которые протекают в лазерном луче, полностью согласованы и находятся в резонансе между собой. За счет этого в несколько раз увеличивается суммарная мощность излучения.

Все перечисленные выше свойства лазерного луча позволяют фокусировать его на поверхности небольшой площади, создавая энергию с высокой плотностью. Она заставляет любой материал активно разрушаться. При воздействии луча на поверхность металла происходит быстрое нагревание зоны обработки. Затем температура в месте контакта достигает точки кипения, в результате чего материал начинает плавиться или испаряться.

Методы лазерной резки

Лазерная резка выполняется испарением или плавлением металла. В первом случае требуется высокая мощность оборудования. На это уходят существенные затраты энергии, что не всегда целесообразно с экономической точки зрения. Кроме того, данный метод имеет ограничения касательно толщины обрабатываемых изделий. Поэтому плавление используется только для резки тонкостенных деталей.

Более востребованной является лазерная резка методом плавления. Также ее иногда называют газолазерной технологией. Ведь чаще всего такая обработка проводится с использованием инертных газов, воздуха, азота или кислорода. Они вдуваются в зону реза с помощью специальных установок. Такая технология не требует больших энергозатрат, позволяя применять оборудование даже небольшой мощности. Метод плавления увеличивает скорость работ и подходит для обработки толстостенных деталей.

Что касается газов, то самым используемым при лазерной резке по праву можно назвать кислород. Ведь он:

• выдувает из зоны реза небольшие частицы металла и продукты сгорания, что упрощает приток газа в место обработки;
• активизирует процесс окисления металла, позволяя снизить его отражающую способность;
• увеличивает тепловую мощность в зоне реза, поскольку металл активнее горит в среде кислорода.

Плюсы лазерной резки

Среди преимуществ лазерной резки следует выделить:

• Универсальность. Лазерной резке могут подвергаться самые разные материалы: металлы (как самые хрупкие, так и прочные), дерево и пластик. Все благодаря тому, что при использовании лазера исключается необходимость механического контакта с обрабатываемой деталью. Причем можно получать детали абсолютно любой формы.
• Точность. При обработке лазером разрез материала получается максимально точным. При этом на поверхности деталей отсутствуют зазубрины и другие дефекты. Они получаются абсолютно ровными и гладкими.
• Широкий диапазон толщины металла. Подвергать лазерной резке можно изделия следующей толщины: нержавеющая сталь – до 50 мм, сталь и сплавы на основе алюминия – от 0,2 до 20 мм, латунь и медь – от 0,2 до 15 мм.
• Отсутствие дальнейшей обработки. Деталь, полученная с помощью лазерной резки, сразу же готова к использованию. Она не требует никаких последующих обработок.
• Оперативность. С помощью лазерной резки можно в короткие сроки обрабатывать как тонкие листы из стали, так и изделия из твердых сплавов.
• Экономическая выгода. Лазерная резка металла способна полностью заменить дорогостоящие операции по штамповке и литью. Это особенно целесообразно, когда нужно изготовить небольшие партии деталей. Благодаря отсутствию дополнительной обработки, а также высокой производительности и скорости резки снижается себестоимость готовых изделий.

Таким образом, лазерная резка позволяет получать изделия самых разнообразных форм, включая детали сложной конструкции. При этом все работы выполняются максимально точно и быстро. Кроме того, лазерная резка используется для обработки не только металлов маленькой и большой толщины, но также других материалов, например, пластика и дерева.