• Пт. Июл 1st, 2022

Что такое лазерная резка и как она работает?

Лазерная резка в последние несколько десятилетий пользуется огромной популярностью. Таким образом, это чрезвычайно универсальная технология, которая кажется почти безграничной. Лазеры вырезают кремний из микрочипов, используются для глазной хирургии и вырезают фурурические материалы для космических полетов, и это лишь несколько примеров.

Тем не менее, есть еще много вещей, которые люди не знают о лазерной резке. В этой статье мы научим вас основам.

Что такое лазерная резка?

LASER расшифровывается как «Усиление света за счет стимулированного излучения». Существуют разные методы создания лазера, но суть всегда одна. Источник света используется для создания потока фотонов. Этот поток усиливается за счет эффектов отражения и линзирования, образуя сфокусированный лазерный луч. Излучается параллельный пучок. Этот луч света используется для плавления, сжигания или испарения материалов и имеет различные применения для обработки материалов.

Вы уже испытали этот эффект в повседневной жизни. Представьте, что вы зажигаете огонь с помощью увеличительного стекла. Пучок света собирается увеличительным стеклом в одной точке. Там она имеет очень высокую интенсивность. Лазер работает по тому же принципу. Это позволяет резать разные материалы. Заказать лазерную резку в Алмате можно на сайте m-laser.kz

Что происходит с материалом во время лазерной резки?

Лазер может выполнять разрез по-разному. Все зависит от разрезаемого материала и настроек станка лазерной резки.

Испарение

Слово «испарение» в основном используется, когда жидкость превращается в газ. Материал плавится, а затем испаряется. Напротив, в случае лазерной резки испарение означает, что жидкая фаза пропускается. Таким образом, материал сразу переходит из твердого состояния в газообразное.

Когда материал поглощает энергию, создаваемую контактом с лазерным источником, он не успевает расплавиться раньше. Сначала делается разрез. На поверхности реза поглощение настолько велико, что материал испаряется еще быстрее, разрушая режущую кромку, пока материал находится в газовой форме.

Испарение особенно применимо, когда мы режем пластик, дерево, бумагу или текстиль, потому что небольшое количество энергии быстро заставляет материал изменять фазу.

Растопить

С другой стороны, при плавлении материалов жидкая фаза материала не пропускается. Мы собираемся превратить твердый материал в жидкость и, таким образом, осуществить процесс резки. Чугун требует гораздо меньше энергии. Для плавления детали требуется в десять раз меньше мощности лазера, чем для ее испарения. Поэтому чугун хорошо подходит для маломощных лазерных резаков.

Затем расплавленный материал удаляют, выдувая его из реза газовой струей. Для этого используются различные газы. Все они нереакционноспособны, как гелий, аргон или азот.

Благодаря своей низкой интенсивности он особенно подходит для неокисляющих материалов, таких как нержавеющая сталь, алюминий, титан и различные металлы и сплавы металлов.

Реактивная лазерная резка

Как упоминалось выше, во время плавления расплавленный материал удаляется струей нереакционноспособного газа. Однако существуют также процессы, в которых для облегчения процесса резки используется реактивный газ.

Во-первых, лазерный луч расплавляет материал. Когда он плавится, в чашку вдувается реактивный газ (обычно кислород). Затем материал вступает в реакцию с этим газом. Происходит экзотермическая реакция, а значит выделяется еще больше тепла. Это способствует дальнейшему плавлению. Он очень подходит и в основном используется для резки металлов.

Для резки металла обычно требуется большая мощность. Однако в этом случае 60% всей энергии резания приходится на реакцию между металлом и реактивным газом. Серьезная экономия. Также, как и при обычном процессе плавки, расплавленный металл одновременно выдувается из тигля.

Эта техника имеет дополнительное преимущество. Мало того, что вы можете сделать больше с помощью лазерных резаков с меньшей мощностью, скорость резки также значительно выше. Недостатком, однако, является то, что процесс основан на химической реакции. Это, в сочетании с более высокой скоростью резки, значительно снижает качество резки по сравнению с использованием нереакционноспособного газа.

Реактивная лазерная резка в основном используется для резки высокоуглеродистой или титановой стали и других легко окисляющихся металлов.

Разрушение из-за термического напряжения

При изломе под действием термического напряжения машина для лазерной резки используется для нагрева материала для создания локальных внутренних напряжений. После прохождения лазера материал снова остывает, что вызывает внутренние силы в материале. В некоторых машинах охлаждающие жидкости используются для дальнейшего увеличения этих напряжений.

Когда эти внутренние силы достаточно велики, появляется трещина, которая разделяет материал в этом месте. Движение лазерного луча контролирует этот разрез.

Этот метод использует гораздо меньше энергии, чем испарение или плавление при более высокой скорости резки. Он в основном используется для резки стекла или керамики.

Преимущества лазерной резки

Лазерный луч управляется цифровым компьютером с числовым программным управлением (ЧПУ). Таким образом, этот процесс идеально подходит для резки сложных форм, поскольку контроллер может следовать любому шаблону без необходимости настраивать его вручную. Таким образом, желаемая форма рисуется в программном обеспечении. Лазер автоматически следует этой схеме. Это большое преимущество по сравнению, например, с более традиционными формами обработки, такими как точение или фрезерование. Там траекторию станка по-прежнему часто приходится задавать вручную (хотя количество приложений ЧПУ также растет).

На станке для лазерной резки детали, подлежащие резке, не двигаются. Поэтому обычно нет необходимости зажимать материал. Количество удаляемого материала также относительно невелико. Лазер режет по относительно тонкой линии. По сравнению с пилением, точением или фрезерованием лазерный резак и здесь имеет преимущество.

При лазерной резке на материал не действует внутреннее напряжение, что позволяет станкам резать хрупкие или хрупкие материалы. В большинстве случаев постобработка также не требуется.

Машина не соприкасается с самим материалом. Таким образом, режущие инструменты также не изнашиваются, как в других случаях с большим количеством хрупких деталей.

Резка различных материалов делает станок для лазерной резки очень универсальным. Возможна резка металлов различной толщины, пластика и текстиля. Также возможна гравировка или лазерная гравировка. Все зависит от настроек вашего лазерного станка. Здесь лазерная система также имеет преимущество перед более традиционными методами резки, когда для разных материалов необходимо устанавливать разные режущие инструменты.

Другими словами, эта технология очень универсальна, быстра, дешева и не требует особого обслуживания.

Все ли материалы можно резать лазером?

Не все материалы подходят для лазерной резки. Большинство материалов безопасны, но всегда существует вероятность того, что при нагревании материала могут выделяться вредные для здоровья газы. Вы должны быть очень осторожны, особенно с неметаллическими материалами.

Другие материалы плохо поддаются резке лазерным резаком. Ниже приведен общий список того, что работает, а что нет.

Материалы, которые можно резать лазером

Лазерная резка работает на широком спектре материалов, металлических или нет. Ниже приведен общий список, который даст вам хорошее представление о том, что возможно.

Металл

Лазерные резаки могут резать все виды металлов, от нержавеющей стали до алюминия и всех типов сплавов. Он в основном используется для стальных листов и других металлических листов и труб. Тонкие листы очень популярны, но можно обрабатывать и более толстые листы.

Алюминий и другие металлы с высокой отражающей способностью труднее резать. В этом случае используется волоконный лазер.

Толщина металла во многом зависит от материала, а также от типа и мощности вашего станка для лазерной резки. Опыт пользователя также является фактором.

 

 

df19026bc4567d62