Что такое лазерная резка?

Лазерная резка — это высокоточная термическая CNC-процедура, которая использует мощный лазерный луч для резки, плавления или сжигания листового материала. Она использует фокусированный световой луч для резки и гравировки листового материала в соответствии с проектными спецификациями. Подходит для различных типов материалов (включая металлы, дерево и полимеры), она способна производить сложные детали без использования индивидуально разработанного инструмента.

Процесс подходит как для единичных заказов, так и для производства в малых и средних объемах благодаря своей высокой повторяемости. Лазерная резка особенно полезна для обработки металлов (сталь, латунь, алюминий или никель). Она стала популярной в производстве медицинских изделий благодаря своей высокой точности, надежности и получаемым гладким поверхностям.

В отличие от CNC-обработки, лазерная резка работает с листовым материалом, производя формы и фигуры не глубже 10 мм (в зависимости от типа материала).

В этой статье рассматриваются основные различия между основными типами лазерной резки и обсуждаются характеристики процесса. К концу статьи вы получите обзор основных принципов технологии и того, как они связаны с ее ключевыми преимуществами и ограничениями.

Основные типы лазерных резаков

В изготовлении листовых металлических деталей используются три основных типа лазерных резаков: CO2 газовые, кристальные и волоконные.

CO2 газовые

Эти резаки, работающие на электрическом разряде, используют лазер, состоящий в основном из углекислого газа, гелия и азота. Излучаемый на длине волны 10,6 мм, CO2 лазер может прорезать материалы большей толщины по сравнению с волоконными резаками при аналогичной мощности. Эффективные и недорогие — они широко используются в производстве.

Кристальные лазерные резаки

Лучи, генерируемые кристальными лазерными резаками на основе YVO или YAG, способны резать более прочные и толстые материалы по сравнению с CO2 резаками благодаря их меньшим длинам волн и более высокой интенсивности. Части машин изнашиваются быстрее, чем у газовых резаков, из-за их более высокой концентрации и поэтому более дорогие в эксплуатации.

Волоконные лазерные резаки

Относящиеся к семейству твердотельных лазеров (лазер, использующий твердое активное среднее), эти инструменты используют волокно для усиления базовых лазеров. Они в 3 раза более энергоэффективны, чем газовые резаки. Волоконные резаки не имеют движущихся частей (таких как вентиляторы для циркуляции газа или зеркала в источнике света), что делает инструмент значительно проще в обслуживании. В отличие от лазеров на основе углеродного газа, волоконные альтернативы могут резать тонкие листы быстрее, работая при той же мощности, и также способны резать отражающие материалы без последствий.

Как работает лазерный резак

В лазерной резке деталь размещается на рабочем столе, где материал затем гравируется или вырезается из листа с помощью лазера. Вот простой обзор процесса лазерной резки:

Мощность регулируется в зависимости от материала, который режется, и толщины листа. Обычно лазерный луч имеет диаметр 0,1 - 0,3 мм (мощность 2-3 кВт).

Чертеж CAD преобразуется в серию команд, которые может интерпретировать машина лазерной резки. Обычно это делает оператор машины в соответствии с ее стандартной рабочей процедурой.

Лист материала затем нарезается по размеру, размещается на рабочем столе машины, деталь фиксируется на столе, чтобы убедиться, что ориентация прямая (не наклонная).

Материал теперь режется или нарезается лазером. Свет излучается из резонатора; это герметичная стеклянная трубка, состоящая из двух противоположных зеркал и заполненная активированными диодными газами. Затем он излучается из режущей головки, где свет из резонатора фокусируется на изогнутое стекло, которое фокусирует его в один луч).

Множественные детали могут быть вырезаны из одного и того же листа и будут работать на одной программе.