По сравнению с традиционными методами в области раскроя листового проката (штамповкой, газоплавленой резкой, плазменной электроискровой резки и рубки), преимущества лазерной резки неоспоримы:
— высокая скорость;
— идеальная поверхность реза;
— отсутствие дополнительной обработки;
— высокая производительность процесса;
— экономия материала благодаря малой ширине разреза;
— незначительная зона термического воздействия;
— изготовление изделий любой сложности в единичных экземплярах;
— высокая повторяемость сложных изделий в любых количествах;
— отсутствие деформации материала;
— используя возможности лазерной резки, можно раскроить по сложному контуру практически любой листовой материал;
— отсутствует механическое воздействие на обрабатываемый материал.
Сферы применения лазерной резки в промышленном производстве:
Лазерная резка металлов.
Лазерная резка стальных листов толщиной до 20 мм по сложному контуру является наиболее распространенным технологическим процессом лазерной обработки в промышленности. Ее применяют для вырезки таких деталей, как прокладки, кронштейны, панели, приборные щитки, двери, декоративные решетки, дисковые пилы. Весьма эффективным оказалось применение лазерной резки фигурных изделий на стадии освоения новой продукции, так как из-за высокой гибкости лазерного оборудования значительно сокращаются сроки освоения изделий. В этих условиях лазерная резка экономичнее резки водяной струей и эрозионной проволокой.
Сварка.
Лазерной сваркой достаточно просто формируются соединения из углеродистых и легированных сталей толщиной обычно до 10 мм. Наиболее полно преимущества лазерной сварки реализуются при сварке тонких изделий (до 1 мм): электроконтактов, корпусов приборов, батарей аккумуляторов, сильфонов, переключателей, сердечников трансформаторов. Проводится высококачественная сварка ювелирных изделий из золота, платины -(цепочек, колец), а также сварка термопар, токовводов и т.д.
Маркировка.
Этот процесс получил распространение при нанесении размерных шкал на мерительный инструмент, изготовлении табличек и указателей, маркировке изделий (инструмента, подшипников) и товаров.Процесс маркировки деталей приборов высокопроизводителен и отличается малой стоимостью.
Принципы лазерной резки:
В основе лазерной обработки лежит простой научный факт: лазерный луч можно сконцентрировать на поверхности материала в пятно диаметром в десятые доли миллиметра. Если при этом лазер обладает достаточной мощностью, то происходит расплавление, испарение, разрушение, изменение структуры материала. Для превращения лазерного луча в инструмент на его пути на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности обрабатываемого материала ставится фокусирующая линза. Процесс напоминает детское развлечение в солнечный день с выжигательным стеклом. Только вместо солнечного луча луч лазера. Если теперь начать двигать материал с помощью двухкоординатного привода, управляемого от компьютера, то получится простейший станок для лазерной обработки материалов. Обычно в реальных станках перемещается лазерный резак над неподвижным материалом, так называемый координатный стол с «летающей оптикой».
В основном для обработки материалов используются два класса лазеров: так называемые твердотельные и газовые. Наиболее распространенные твердотельные лазеры на неодимовом стекле и иттрий-алюминиевом гранате с длиной волны около 1 микрона, что немножко длиннее видимого красного излучения, и газовые лазеры на углекислом газе с длиной волны около 10 микрон (дальняя инфракрасная область, невидимая глазом. Примерно такую длину волны излучает кипящий чайник). Есть еще всякая экзотика типа зеленых лазеров на парах меди, красных на рубине, цветных на жидких красителях, полупроводниковых и т.д. Все они имеют ограниченную область применения и редко используются для обработки материалов в утилитарном смысле этого слова.
Москва
