Технологія лазерного різання металу передбачає процес нагрівання металу в певному місці понад його температури плавлення. Робочий привід формує сфокусований промінь, який проходить через систему лінз, стає потужнішим. Розжарений пучок світла потрапляє на поверхню деталі та починає плавити її. Пересуваючись по напрямних, робоча головка робить різ заданого розміру та форми.
  Лазерне різання чимось схоже зі звичайним механічним, тільки замість ріжучого інструменту застосовується промінь лазера. Відходи, які при механічній обробці є металевою стружкою, при роботі з лазером виключені, так в процесі різання вони просто випаровуються.

Робоче середовище, що використовується при лазерному різанні

  Лазерне різання металу не можливе без допоміжного газу. Його подають у зону різу у стислому вигляді, для чого задіють спеціальні сопла. При різанні лазером метал у місці впливу розплавляється оптичним променем, а за допомогою потоку газу забираються надлишки розплаву, пари металу. Особливо важливим є збереження чіткого контуру.

Допоміжний газ також виконує такі функції:

• охолодження країв розрізу, завдяки чому відсутні теплові деформації;
• захист оптики випромінювача від розплавленого металу;
• стиснутий газ у гасить можливість утворення плазми, яка може неконтрольовано змінювати параметри різання.

  Гази які використовують при лазерному різанні

  При лазерному розкрої металу застосовується декілька видів газів:

• Кисень – активний газ, що прискорює реакцію окислення. Кисневе різання є найдешевшим. Киснем не можна різати нержавіючу сталь, так як матеріал по суті горітиме, адже горіння - це окислення при високій температурі, а кисень - каталізатор горіння. Киснем найчастіше ріжуть чорні метали.
• Азот - його можна назвати умовно інертним газом, тому що він вступає в хімічні реакції, утворює сполуки, але не бере участь у процесі окиснення. При обробці практично всіх металів, крім чорних, використовується азот, якщо мета зберегти властивості металу.
• Кисень і азот закачуються під тиском у газові балони, кожен у свої, але існують інші способи подачі газу (моноблоки, кріоциліндри, газифікатори).
• Аргон, гелій, інші речовини цієї групи - вони є інертними газами, не взаємодіють з іншими матеріалами і перешкоджають окисленню.

Переваги лазерного різання металу

• Зріз металу при лазерній обробці дуже тонкий, при цьому область різання невелика, включаючи мінімальну деформацію та температурне навантаження на прилеглі зони. Тому різання лазером є найбільш якісним способом обробки металів.
• Лазер дозволяє працювати з металами різної товщини (мідними – товщиною від 0,2 до 15 мм, алюмінієвими – від 0,2 до 20 мм, сталевими – від 0,2 до 20 мм, з нержавіючої сталі – до 50 мм). Принцип лазерного різання дозволяє створювати деталі різних форм.

Поняття якості лазерного різання

  Під якістю лазерного різання зазвичай розуміють точність, якість різу (мінімальну шорсткість, прямі стінки).

  Результат робіт залежить від:

• типу та розмірів деталі;
• правильного налаштування обладнання для лазерного різання;
• технічного стану верстата ЧПУ;
• якості розробки макету.

Дефекти, що виникають при лазерному різанні

  При лазерному різанні, як і за будь-якого іншого процесу можливе утворення дефектів.

  Їх причинами може бути:

• порушення технологічного процесу;
• відсутність контролю за технічним завданням.

Помилки, через які можуть виникати дефекти при лазерному різанні

  Найпоширенішими помилками під час різання металу є:

• помилка вибору режиму роботи (швидкість, положення фокусу, різкий перекіс заготовки та інші.);
• неякісний догляд за робочим полем (пил також призводить до появи дефектів);
• помилка оператора.
• Види дефектів лазерного різання

  До дефектів лазерного різання належать:

  Грат – це застиглі краплі розплавленого металу на кромках виробу. Причина - помилка у встановленні швидкості переміщення лазерної голівки. Наприклад, алюміній, його необхідно різати тільки з чітко встановленою швидкістю.
  Грат має форму бісеру із спрямованими вниз жолобками, налипає на конструкційну сталь. Причина утворення – занадто високе положення фокусу по відношенню до номіналу або занадто висока швидкість розкрою, щоб уникнути цього дефекту слід уповільнити швидкість на 10% або знизити положення фокусу.
  Грат з крихтами після лазерного різання, вибоїни на заготівлі. Вони виникають через положення фокусу нижче номіналу, коли є підвищений тиск кисню та налипання часток на високій швидкості. Усунути цей дефект можна в такий спосіб: підвищити фокус і уповільнити процес різання на 5-10%.

  Нерівні краї, цей дефект виникає через відхилення роботи обладнання від необхідних показників. Найчастіше проблема пов'язана зі зносом або розладкою комплектуючих верстата, також причиною може послужити мала вага листа, що обробляється, який попередньо не був зафіксований на робочій поверхні. Важливо проводити регулярне технічне обслуговування робочого інструменту, надійно закріплювати матеріал, що обробляється, характеристики якого повинні точно відповідати інструменту.

  Раковини, видування металу. Такий дефект утворюється при високому тиску робочого газу, помилці у потужності і швидкості, що використовуються, калібруванні відстані до заготівлі. Щоб виключити його, необхідно знизити швидкість на 10% і потужність на 5%, тиск на 1 бар.

  Окаліна - це окисел на металі, що виникає після його нагрівання. Виникає через незадовільний стан заготівлі або неправильне налаштування фокусу лінзи. Позбутися окалини можна хімічним або електромеханічним способами.

Переваги та недоліки лазерного різання металу

  Лазерне різання - технологія різання та розкрою матеріалів, що використовує лазер високої потужності. Суть технології полягає в нагріванні зони різання та подальшому руйнуванні металу в цій зоні лазером. Суть технології полягає в наступному: сфокусований лазерний промінь, керований комп'ютером, забезпечує високу концентрацію енергії в зоні різання з наступним нагріванням та руйнуванням металу в цій зоні. Лазерне різання дозволяє розрізати практично будь-які матеріали незалежно від їх теплофізичних властивостей.
  Основна властивість металу для лазерного різання – теплопровідність, що нижча, тим простіше сконцентрувати тепло на обмеженій ділянці.
  Основна властивість металу для лазерного різання – теплопровідність, чим вона нижча, тим простіше сконцентрувати тепло на обмеженій ділянц.

Лазерному різанню піддаються такі матеріали:

• сталь;
• алюмінієві сплави;
• мідь;
• латунь та нержавіюча сталь.

  Мінімальна товщина листового металу для лазерного різання становить 0,2 мм.

Переваги лазерного різання металу

• висока точність роботи, дозволяє виготовляти деталі складної конфігурації, а також вироби, що надають дизайнерську цінність, та декоративні елементи;
• можливість обробляти різні метали та сплави, включаючи дуже тонкі метали без нанесення пошкоджень та деформації;
• висока швидкість різання до 60 м/год;
• не потрібно «доопрацьовувати» метал, тобто. лазер забезпечує гладкий зріз на металі, без задирок;
• різання лазером може замінити такий складний технологічний процес, як штампування;
• можливість економно витрачати метал за рахунок дуже малої площі перерізу лазерного променя та низького відсотка відходів;
• відсутність механічного контакту дозволяє обробляти матеріали, що легко деформуються.

Недоліки лазерного різання металу

• висока вартість лазерних верстатів;
• наявність обмежень щодо товщини листового металу.

Наші спеціалісти допоможуть Вам підібрати допоміжні гази та способи подачі до лазерного верстата.