.Почему лазеры используются для резки??
«ЛАЗЕР» — аббревиатура от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (усиление света путем стимулированного излучения) — широко используется во всех сферах жизни. Применение лазера в станках для резки позволяет добиться высокой скорости резки, низкого уровня загрязнения, меньшего расхода материалов и малой зоны термического воздействия. При этом коэффициент фотоэлектрического преобразования лазерного станка может быть в два раза выше, чем у станка с углекислотным лазером, а длина волны волоконного лазера составляет 1070 нанометров, что обеспечивает более высокую степень поглощения, что особенно выгодно при резке тонких металлических пластин. Преимущества лазерной резки делают её ведущей технологией для резки металла, широко используемой в машиностроении и обрабатывающей промышленности, наиболее типичными примерами которой являются резка листового металла, резка в автомобильной промышленности и т.д.
Как работает лазерный резак?
I. Принцип лазерной обработки
Лазерный луч фокусируется в световое пятно очень малого диаметра (минимальный диаметр может быть менее 0,1 мм). В лазерной режущей головке такой высокоэнергетический луч проходит через специальную линзу или изогнутое зеркало, отражается в разных направлениях и, наконец, собирается на разрезаемом металлическом объекте. В местах разреза лазерная режущая головка быстро плавит, испаряет, абляционно разрушает металл или достигает точки воспламенения. Металл испаряется, образуя отверстия, после чего через сопло, соосное с лучом, распыляется высокоскоростной поток воздуха. Под сильным давлением этого газа жидкий металл удаляется, образуя щели.
Станки для лазерной резки используют оптику и числовое программное управление (ЧПУ) для направления луча или материала. Обычно на этом этапе используется система управления движением для отслеживания кода ЧПУ или G-кода рисунка, который необходимо вырезать на материале, для выполнения резки различных узоров.
II. Основные методы лазерной обработки
1) Лазерная резка расплавом
Лазерная резка методом плавления заключается в использовании энергии лазерного луча для нагрева и расплавления металлического материала, после чего через сопло, соосно с лучом, распыляется сжатый неокисляющий газ (N2, воздух и т. д.), и с помощью высокого давления газа удаляется жидкий металл, образуя режущий шов.
Лазерная резка расплавом в основном используется для резки неокисляющихся материалов или реактивных металлов, таких как нержавеющая сталь, титан, алюминий и их сплавы.
2) Лазерная кислородная резка
Принцип лазерной кислородной резки аналогичен кислородно-ацетиленовой резке. В качестве источника предварительного нагрева используется лазер, а в качестве режущего газа — активный газ, например, кислород. С одной стороны, выходящий газ реагирует с металлом, выделяя большое количество тепла окисления. Этого тепла достаточно для расплавления металла. С другой стороны, расплавленные оксиды и расплавленный металл выдуваются из зоны реакции, создавая разрезы в металле.
Кислородная лазерная резка в основном используется для обработки легко окисляемых металлических материалов, таких как углеродистая сталь. Она также может применяться для обработки нержавеющей стали и других материалов, но при этом поверхность получается черной и шероховатой, а стоимость ниже, чем при резке в инертном газе.
Дата публикации: 15 августа 2022 г.
