Лазерная резка металла – стабильный, эффективный и очень точный процесс резки (Laser Beam Cutting, аббревиатура LBC, в пер. «резка лазерным лучом») тонко- и среднелистового металла, легкодеформируемых и нежёстких заготовок или деталей – выполняется при помощи лазерного резонатора, создающего интенсивный столб света с фиксированной частотой и длиной волны. Процесс лазерной резки основан на быстром нагреве, плавлении и испарении материалов «прицельным» излучением лазера – источника света с большой концентрацией энергии. Диаметр луча составляет 0,01 мм, диапазон температур 6000–8000 С.
Производительность лазерного луча, его интенсивность зависит от сложности резонирующих систем и регулируется под рез конкретного материала.
- Для резки алюминиевых, медных и других цветных сплавов требуется излучение мощностью от 1 кВт, что связано с низким «лазеропоглощением» и высокой теплопроводностью этих металлов.
- Для резки чёрного металла производительность луча составит от 450–500 Вт и выше
Процесс лазерной резки
Луч лазера (в диаметре порядка 3/4 дюйма), сфокусированный через систему оптических призм и зеркал, в качестве режущего элемента направляется на локализованный участок и при помощи созданной на его поверхности сконцентрированной энергии (плотностью, примерно 108 Вт/см2) расплавляет металл.
Луч лазера в тысячи раз быстрее луча прожектора, но в отличие от обычного света монохроматичен. Частично отражаясь с поверхности обрабатываемого материала, а частично проникая вглубь, лазерное излучение быстро поглощается и переходит в тепловой поток, плотность и глубина которого измеряется законом Бугера. Активное испарение металла начинается в момент, когда энергия лазерного луча достигает температуры кипения. Зона нагрева регулируется с помощью фокусировки луча лазера относительно поверхности детали.
МСЦ «Ионмет» производит по чертежам заказчика лазерный раскрой автоматах ЧПУ.
- Лазерная резка плоских металлоизделий, включая тонколистовой металл от 0,2 мм и стальные листы толщиной от 20–40 мм. Максимальная толщина детали зависит от материала (сталь, медь, алюминий, латунь).
- Лазерная резка объёмных изделий (профильных труб различных диаметров, коробов больших толщин и т. д.). Обработка труб круглого сечения: нарезание отверстий и сложных пазов.
- Разделительная сквозная резка лазером для получения деталей готовых конфигураций
Практикуем различные схемы формообразования реза по глубине материала. Достигаемая точность резки зависит от типа заготовки, предварительной обработки, размера изделия и других параметров.
Среди популярных разновидностей лазеров, применяемых в России, используются три основные группы: твердотельные лазеры (Nd: YAG), газовые (со смесью СО2, азота и гелия), а также наиболее мощные (от 100–150 кВт) – газодинамические установки, работающие в непрерывном либо в импульсно-периодическом режимах излучения.
При этом углекислотные лазерные установки (СО2-лазеры) универсальны при обработке многих металлов, включая лазерное резание по шаблонам и раскройку сталей. Напротив, твердотельные лазерные установки лучше справляются с алюминиевыми, медными и латунными сплавами, поскольку их поверхность значительно лучше поглощает излучение. В последние годы появились новые системы промышленных лазеров.