Лазерный станок для резки металла. Виды, особенности и назначения

Среди большого разновидностей инструментов для раскройки металла, лазер выделяется не только точностью, но и высоким качеством производимых манипуляций. Такой инструмент не используется в индивидуальных мастерских, а приобретается исключительно для больших производств, где происходит обработка металла в автоматическом порядке.

Его достаточно настроить один раз по заданным параметрам, и он будет работать без дополнительных настроек. Также есть и ручные варианты управления, которые удобны для индивидуальных производств.

Общие принципы работы лазерного станка

Основной инструмент в лазерном станке — луч лазера. Именно он разрушает металлические поверхности при помощи высоких показателей плотности энергии. Лазерный луч в инструменте имеет свои нюансы, за счет которых достигается результат по резке металлических конструкций:

1. Луч лазера монохроматичен — равные параметры длины и частоты волны.
2. Лазерный луч легко сконцентрировать даже на небольшой точке обрабатываемой поверхности.
3. Рассматриваемый луч способен увеличивать мощность за счет различных видов колебаний.

По сути, луч концентрируется на рабочей поверхности и нагревает место разреза до температуры плавления металла.

Важно. Резка металлических конструкций может происходить по двум разным схемам: при помощи плавления и при помощи испарения.

При помощи процесса испарения осуществляется разрезание тонкой стали. Для толстых листов крепкого металла такая процедура не целесообразно, за счет высокого уровня энергозатрат.

Использование метода плавления более распространенный метод, при котором используется особая технология.

Лазерный луч всегда идеально направлен, а потому работает с минимальными потерями. Результат всегда мощнее, чем от любого даже слишком сильного светового прожектора.

Станок для резки металла лазером

Способы обработки металла лазером могут отличаться в зависимости от толщины изделия и от его состава. Некоторые сплавы могут без проблем отделяться от общей конструкции, а другие — с трудом.

Чтобы сократить количество используемой энергии необходимо применять катализирующий газ. Он увеличивает возможную толщину обрабатываемого материала. В качестве катализатора может использоваться:

• чистый кислород;
• обычный воздух;
• смесь инертных газов;
• чистый азот.

Так выглядит газолазерный станок, который помогает разрезать любые конструкции, а также самые сложные детали из металла.

См.также: Обработка металла давлением

Зачем газ в лазерном станке?

Применение газа в таком инструменте обусловлено ускорением самого процесса в несколько раз. Если газ не использовать, то энергия лазера будет сведена к минимуму.

В итоге станок получается еще более универсальным.

При этом кислород, который чаще всего используется в лазерном станке, окисляет металл и снижает его свойства отражения. Также кислород убирает из места разреза все остатки металла, а также побочные продукты горения. Благодаря этому расширяется область доступа лазерного луча к месту разреза.

Ручной лазер для резки металла

Вне зависимости от фирмы производителя ручные лазеры для разрезания металлом имеют несколько рабочих узлов, каждый из которых имеет свои особенности и свои функции:

1. Собственно источник энергии.
2. Рабочий узел, который излучает энергию.
3. Узлы, которые повышают силу излучения от рабочего узла. Это чаще всего оптоусилители, зеркала, а также оптоволоконный лазер.

Важно. Собственно лазерные головки бывают двух разновидностей: твердые, а также газовая.

Размещение энергоосветительных камер, включает в себя рабочий, функционирующий орган, который излучает необходимое количество энергии. Активное тело может представлять собой:

1. Рубиновый узел в виде прута.
2. Неодимовые пластины.
3. Аллюмоиттриевые гранаты.

Луч в итоге имеет большое количество отражений, а это приводит к накачке лазера энергией. Затем луч прорывается через стекло.

Мощность стандартного лазера, который чаще всего используется на средних и мелких предприятиях, составляет 5 кВт.

Разновидность системы, которая применяется в большинстве таких типов лазерного станка — продольная система закачки газа. В таком типаже происходит пропускание основного аза или его смеси через специальную, электрогазоразрядную головку. В этот де узел подается и электричество для возбуждения газа.

Преимущества и недостатки газовой лазерной резки

Применение станков с лазером имеет целый ряд преимуществ. Среди основных плюсов:

1. Большой ассортимент оборудования, который можно приобрести в специализированных магазинах. При этом с каждым годом ассортимент все больше увеличивается.
2. Лазерный станок осуществляет разрезание металла практически любой толщины, что очень полезно для любого вида производства.
3. Прекрасно обрабатывает сплавы и металлы с повышенными показателями прочности.
4. Излучатель не способен механически воздействовать на обрабатываемую поверхность. Это не позволяет образовываться на обрабатываемой поверхности дефектам.
5. Высокие показатели времени обработки. Это позволяет в несколько раз повысить производительность труда, что положительно сказывается на всех показателях производства.
6. Дополнительно не нужны никакие процедуры доводки, а также разные дополнительные прессы.
7. Огромный ассортимент производимой продукции: это и протсо порезанные листы, и сложные конфигурации деталей.

Минусы

Недостатки также имеются, и их стоит в обязательном варианте рассматривать, чтобы не ошибиться в выборе:

1. Большое количество потребляемой энергии. Затраты на электричество при наличии такого станка ан производстве всегда будут высокими. Особенно это касается тех станков, которые работают без газового состава.
2. Слишком толстые металлы и конструкции, например, рельсы такой станок не сможет.
3. Высокая стоимость оборудования. Даже для маленького гаража и индивидуальной мастерской цены на лазер начинаются от 100 тысяч рублей. А для крупных предприятий цифры исчисляются миллионами.

Основные разновидности 

Для самых разных предприятий можно выбрать различные виды лазерного станка. Всего их существует 3 вида:

1. Твердотопливные — имеют лампу накачки, работают как в постоянном, так и в импульсном режиме.
2. Газовые — простые станки для ручного управления.
3. Газодинамические — аналогичный вариант газовым излучателям, но разница только в температуре, которая необходима для нагрева. Они самые дорогие, а потому только на некоторых предприятиях имеется смысл использовать.

Именно такая качественная обработка дает максимальные параметры по качеству обрабатываемых деталей, а также по уровню производительности. За частую лазерные станки для резки металла не всегда доступны по цене, а при отсутствии газового топлива, еще и очень расходные по параметрам электроэнергии.

Но для большинства производств это лучший вариант, по обработке металла, его разрезке, гравировке и прочих манипуляций. По итогу  все специалисты отрасли по металлообработке прогнозируют положительное будущее для лазерных станков на самых разных уровнях обработки металлических конструкций. Причем прогноз не зависит от уровня производства и размеров предприятия.