Технологии лазерной резки металла

Существует четыре категории лазерной обработки металла: первый и второй в дополнение к излучению используют кислород, третий – инертный газ, четвертый обходится только лазерным пучком. Ниже представлены описания каждого из четырех видов, их особенности и технические характеристики.

С использованием кислорода

При резке лист раскаляют с помощью лазера, а затем разрезают с помощью кислородной струи, которая вступает в реакцию с расплавленным металлом, происходит процесс окисления с выделением дополнительной энергии (горение), выделяющаяся энергия в процессе окисления может превышать энергетические показатели лазерного излучателя в несколько раз, образующиеся окислы выдуваются из зоны реза. Наиболее распространенная технология, подходящая для многих производственных задач.

Особенности:

• тонкий материал можно резать на максимальной скорости, для толстых материалов, скорость резки снижают при той же мощности;

• минимальная скорость – 50-60 см в минуту. Если аппарат будет работать медленнее, то качество резки существенно ухудшится: появятся сколы и другие деформации;

• поэтому по лазерной технологии не режут материалы толще 30мм, такую толщину возьмет излучатель 6кВт на скорости 50-60 см в минуту, более толстые материалы целесообразней резать плазмой или гидроабразивом;

• фокусировку осуществляют на поверхность или чуть выше поверхности материала, чтобы рез осуществлялся в активной зоне луча в форме конуса;

• чем толще обрабатываемый материал, тем удаленнее должно быть от него сопло, на расстояние до 3мм при резке толстого материала до 30мм, и всего 0,5мм при резке тонких листов до 3мм

• чем тоньше материал, тем более высокое давление необходимо для подводимого газа - до 3-4 атмосфер для материалов 30мм, а для толстых материалов давление снижают до 0,3 атмосфер;

• диаметр струи газа во много раз меньше диаметра луча, и не влияет на ширину реза;

• ширина реза зависит от скорости реза, чем тоньше материал и быстрее осуществляется резка, тем тоньше будет рез, на тонких листах можно получить сверхузкий рез менее 100мкм.

Сублимационная резка

Ее еще называют испарительной. Обеспечивает большую интенсивность лазера, поток которого состоит из коротких импульсов, вылетающих каждую наносекунду или пикосекунду.

Отличается следующими характеристиками:

• нагрев подложки при работе – минимальный;

• сфера применения – микроэлектроника;

• длина волны – меньше 1 мкм;

• КПД – минимальный.

Кислородная резка высокого давления

Применяется для лазерной резки толщиной более 30мм. В процессе металл нагревается до 1 000 градусов с помощью лазера, затем режется с помощью кислородной струи очень высокого давления.

Особенности:

• в сравнение со стандартной кислородной технологией обеспечивается более глубокую и стабильную резку, меньшая скорость реза;

• ширина реза в среднем, около 3мм;

• толщина материала при мощности лазера в 6 кВт до 100 мм, при 3 кВт – до 50 мм;

• сферы использования – судостроение, машиностроение, авиастроение;

• стенки среза не окисляются и получаются без дефектов;

• расстояние между материалом и соплом – 6-8 мм;

• скорость реза – 20 сантиметров в минуту;

• рабочее давление – 6-10 атмосфер

С применением инертного газа

Подходит для случаев, когда требуется резка без окисления металлических краев. При работе струя газа, выпускающаяся со скоростью звука из сопла, режет и одновременно выдувает из рабочей зоны куски обработанного металла.

Обладает следующими характеристиками:

• используемый газ – азот. Если необходимо резать титан, то применяют аргон;

• сферы применения – обработка титана, алюминия, нержавейки;

• давление – от 10 атм, что обуславливает необходимость в толстых линзах для фокусировки;

• место для фокусировки излучения – нижняя часть листа;

• менее эффективна, чем оборудование с кислородной струей;

• стоимость обработки варьируется в зависимости от толщины обрабатываемого листа;

• скорость – ниже среднего;

• диаметр выходного отверстия – до 3 мм.
  

© 2018 САЙН СЕРВИС. Все права защищены.

Любое копирование информации с сайта sign-service.ru должно производится с ссылкой на источник и с согласия администрации ресурса.