Лазерная резка — это метод, который использует мощные лазеры для резки различных материалов, включая металл. Он известен своей высокой точностью, скоростью и универсальностью и является предпочтительным методом во многих отраслях промышленности. Цель этого руководства — дать всесторонний обзор лазерной резки металлов, уделяя особое внимание ее процессу, возможностям, применениям и различным параметрам.
Можно ли резать металл лазером?
Да, металл можно резать лазером. Фактически, лазерная резка является одним из наиболее эффективных методов обработки различных типов металлов. Он способен выполнять точную резку, сложные формы и высококачественные кромки, что делает его отличным выбором для различных отраслей промышленности.
Как работает лазерная резка металла?
Лазерная резка металла включает в себя высококонцентрированный лазерный луч, который направляется на металлическую поверхность. Тепло от лазера плавит или испаряет металл, обеспечивая чистый и точный срез. Вот основные этапы лазерной резки металла:
- Проектирование схемы резки: Перед фактической резкой дизайн или рисунок создается в САПР или другом графическом программном обеспечении.
- Настройка лазерного резака: Оператор устанавливает мощность, скорость и фокусировку лазера в соответствии с типом и толщиной металла.
- Резка металла: лазерный резак следует шаблону дизайна, прорезая металл с высокой точностью.
- Охлаждение и последующая обработка: После резки металлические детали охлаждаются и удаляются остатки мусора. Дополнительные этапы последующей обработки могут включать удаление заусенцев или нанесение защитных покрытий.
Какие различные типы лазерных резаков используются для резки металла?
Для резки металла m-laser.kz используются два основных типа лазерных резаков: волоконные лазерные резаки и CO2-лазерные резаки. У каждого из них есть свои уникальные преимущества и недостатки.
Волоконные лазерные резаки
Волоконные лазеры известны тем, что производят более узкие лучи, обеспечивая, таким образом, примерно в четыре раза большую эффективную мощность при той же выходной энергии лазера. Они работают быстрее и с большей точностью, чем их аналоги на CO2. Волоконно-лазерная резка имеет более низкие эксплуатационные расходы благодаря электрической эффективности и твердотельной конструкции, но в процессе резки требуется больше защитного газа азота. Они подходят для высокоточной резки более тонких металлических деталей.
CO2-лазерные резаки
СО2-лазерные резаки обеспечивают более широкую ширину режущего луча и способны к более высокой мощности устройства. Они лучше подходят для резки более толстых деталей с более низкой точностью. Первоначальная стоимость оборудования (CAPEX) для CO2-лазеров ниже, чем для волоконных лазеров, но эксплуатационные расходы (OPEX) выше в зависимости от длины разреза.
Каковы основные части лазерного резака по металлу?
Лазерный резак по металлу состоит из нескольких ключевых компонентов:
- Лазерный резонатор: здесь генерируется лазерный луч.
- Режущая головка: В этом компоненте установлена фокусирующая линза, которая направляет лазерный луч на металлическую поверхность.
- Контроллер ЧПУ: Система числового программного управления (CNC) управляет движениями и операциями станка на основе исходных данных проекта.
- Система подачи газа: Эта система подает вспомогательный газ к режущей головке, помогая выталкивать расплавленный металл и минимизировать окисление.
- Охладитель: эта деталь охлаждает компоненты станка для предотвращения перегрева во время работы.
Каковы основные параметры процесса лазерной резки металла?
При лазерной резке металла необходимо тщательно контролировать несколько параметров для достижения желаемых результатов:
- Мощность лазера: это относится к количеству энергии, которое может выдавать лазер, измеряемой в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт).
- Скорость резки: это скорость, с которой лазерный резак перемещается по материалу. Это напрямую влияет на качество и эффективность резки.
- Частота импульсов: это количество лазерных импульсов в секунду. Это может повлиять на качество резки, скорость и общую зону термического воздействия (ЗТВ).
- Размер пятна фокусировки: это диаметр лазерного луча в его фокусной точке. Меньшие размеры пятна приводят к более узким разрезам и более высокому качеству резки.
- Давление вспомогательного газа: вспомогательный газ помогает выталкивать расплавленный материал и минимизировать окисление. Его давление должно быть правильно установлено в зависимости от типа и толщины материала.
Каковы допуски на резку при лазерной резке металла?
Типичные допуски при лазерной резке металла следующие:
- Для тонколистового металла (до 1 мм): от +/-0,1 мм до +/- 0,2 мм
- Для листового металла средней толщины (от 1 мм до 5 мм): от +/- 0,2 мм до +/- 0,5 мм
- Для более толстых материалов (более 5 мм): от +/- 0,5 мм до +/- 1,0 мм
Какой самый толстый металл можно резать лазером?
Толщина металла, который можно резать лазером, зависит от типа лазера и его мощности. Как правило, лазер может резать сталь толщиной до 1 дюйма (25,4 мм), нержавеющую сталь толщиной до 0,75 дюйма (19,05 мм) и алюминий толщиной до 0,5 дюйма (12,7 мм).
Какие типы металлов подходят для лазерной резки?
Различные типы металлов обладают уникальными свойствами, которые делают их пригодными для лазерной резки. Вот краткое описание каждого из этих металлов и их физических и химических свойств:
Мягкая сталь (углеродистая сталь)
Мягкая сталь, также известная как углеродистая сталь, является популярным выбором для лазерной резки. Она доступна по цене, долговечна и обладает превосходной свариваемостью. При содержании углерода до 0,3% она не такая хрупкая, как высокоуглеродистые стали.
- Температура плавления: от 2600 до 2800 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 370-500 МПа
- Удельный вес: 7,85
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь — это устойчивый к коррозии сплав, который идеально подходит для широкого спектра применений для лазерной резки нержавеющей стали. Он обладает хорошей прочностью и превосходной стойкостью к окислению.
- Температура плавления: от 2550 до 2750 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 515 МПа
- Удельный вес: 7,93
Алюминий
Алюминий — это легкий, мягкий и пластичный металл с превосходной коррозионной стойкостью, что делает его идеальным для широкого спектра применений.
- Температура плавления: 1220 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 90-140 МПа
- Удельный вес: 2,70
Латунь
Латунь представляет собой сплав меди и цинка. Она проста в обработке, обладает хорошей коррозионной стойкостью и отлично подходит для декоративных целей.
- Температура плавления: от 1650 до 1720 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 345-470 МПа
- Удельный вес: 8,4-8,73
Медь
Медь обладает превосходной теплопроводностью и электропроводностью. Она прочная, пластичная, ее можно легко сваривать и паять.
- Температура плавления: 1,984 градуса по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 210-360 МПа
- Удельный вес: 8,96
Оцинкованная сталь
Оцинкованная сталь — это сталь, которая была покрыта слоем цинка для повышения ее коррозионной стойкости.
- Температура плавления: от 2600 до 2800 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 330-505 МПа
- Удельный вес: 7,85
Титан
Титан известен своей прочностью, легкостью и устойчивостью к коррозии. Это один из самых сложных металлов для резки, но лазерная резка позволяет эффективно с ним справляться.
- Температура плавления: 3034 градуса по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 240-370 МПа
- Удельный вес: 4,506
Никелевые сплавы
Никелевые сплавы устойчивы к коррозии и могут сохранять свою структурную целостность при высоких температурах, что делает их идеальными для использования в суровых условиях.
- Температура плавления: зависит от сплава
- Прочность на растяжение: зависит от сплава
- Удельный вес: зависит от сплава
Серебро
Серебро — это мягкий, белый, блестящий металл, который обладает самой высокой электрической и теплопроводностью из всех металлов.
- Температура плавления: 1762 градуса по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 170 МПа
- Удельный вес: 10,49
Золото
Золото — плотный, мягкий, блестящий металл, который является самым ковким из всех известных металлов.
- Температура плавления: 1,948 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 120 МПа
- Удельный вес: 19,32
Platinum
Платина — плотный, ковкий, податливый, с высокой степенью нереакционноспособности драгоценный металл серебристо-белого цвета.
- Температура плавления: 3215 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 125-240 МПа
- Удельный вес: 21,45
Цинк
Цинк представляет собой голубовато-белый, блестящий, диамагнитный металл. Он несколько менее плотный, чем железо, и имеет шестиугольную кристаллическую структуру.
- Температура плавления: 787,15 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 110-200 МПа
- Удельный вес: 7,14
Олово
Олово — ковкий, высококристаллический серебристо-белый металл. Его основное применение — предотвращение коррозии.
- Температура плавления: 449,47 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 9-14 МПа
- Удельный вес: 7,265
Ведущий
Свинец — это тяжелый металл, который плотнее большинства обычных материалов. Он мягкий и податливый и имеет относительно низкую температуру плавления.
- Температура плавления: 621,43 градуса по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 17 МПа
- Удельный вес: 11,34
Инконель
Inconel представляет собой семейство суперсплавов на основе аустенитного никеля и хрома. Они устойчивы к окислению и коррозии и хорошо работают при высоких температурах.
- Температура плавления: от 2350 до 2500 градусов по Фаренгейту
- Предел прочности при растяжении: 690-965 МПа
- Удельный вес: 8,2
Какой металл лучше всего подходит для лазерной резки?
Лучший металл для лазерной резки зависит от конкретного применения и требований. Однако мягкая сталь, нержавеющая сталь и алюминий являются одними из наиболее часто используемых из-за их превосходной обрабатываемости и совместимости с лазерной резкой.