Технология и методы лазерной резки алюминия

[Лазерная резка алюминия] – технология, которая становится наиболее популярной в промышленности, поскольку алюминиевые детали используются практически повсеместно, например, в автомобилестроении, где они должны быть правильной аккуратной формы без заусенцев, помятостей и прочих дефектов.

Алюминий является проблемным материалом, так при повышении температуры поверхность может начать окисляться, отличается большой теплопроводностью, что может привести к образованию холодных трещин и других дефектов.

Лазерная резка позволяет избежать таких проблем. Почему? Рассмотрим технологию процесса более подробно.

Особенности технологии лазерной резки

Что под собой подразумевает технология лазерной резки?

Процесс резки металла с помощью лазера отличается от других типов резки тем, что он способен разрезать материалы вне зависимости от их теплофизических свойств.

Это происходит за счет высокой мощности и концентрированной энергии лазерного луча.

Лазерная резка отличается тем, что задействует небольшую зону поверхности, тем самым, экономя материал.

Как в процессе обработки, так и по окончанию дефектов в нарезке металлов практически не наблюдается.

Благодаря этому резка выполняется с высокой точностью, даже такого проблемного материала как алюминий.

Причины, по которым прибегают к лазерной резке:

1. Время на обработку материала затрачивается мало, затраты также снижаются;
2. Резка осуществляется точно и качественно. В большинстве случаев после резки края материала не требуют дополнительной обработки, зачистки;
3. Высокий уровень производительности;
4. Сокращается расход материалов;
5. Резать с помощью лазера можно даже трудные контуры алюминия, например, острые углы, переходы без радиуса, различные диаметры и пр.;
6. Оборудование легко перенастроить, поэтому процесс резки считается гибким;
7. Термическое воздействие на алюминий и другие материалы оказывается минимальное, в связи с этим металл практически не деформируется.

Технология резки

Лазерная резка алюминия имеет свои особенности в виду того, что алюминий обладает высокой теплопроводностью, а также, благодаря теплофизическим и оптическим характеристикам, он плохо поглощает лазерный луч.

Поэтому резать алюминий сложнее, чем другие металлы. Оборудование лазерной резки оснащено компьютерным управлением, программы которого поддаются легкой настройке.

Видео:

Для резки алюминия луч настраивается более мощным, чем для резки других материалов.

Однако данный показатель, а также скорость напрямую зависит от толщины и процентного содержания алюминия в материале.

Лазерная резка осуществляется на аппаратах твердотельного типа и газовых устройствах, которые отличаются между собой мощностью и режимами работы.

Надо сказать, что более мощным является газовый тип устройства, который может работать непрерывно или в импульсном режиме.

Что касается твердотельного аппарата, то он обычно работает в импульсном (точечном) режиме.

Существуют определенные особенности технологического процесса.

Обычные инструменты, предназначенные для резки металла, с алюминием справляются хуже, чем лазерный луч, потому что они имеют непосредственный контакт с материалом, что исключается при использовании лазера.

Резка происходит с помощью мощного сфокусированного светового пучка.

Лазерная резка алюминия происходит очень быстро за счет точной фокусировки.

К тому месту, где производится процесс резки, подводится газовый поток.

Именно он сдувает с краев материала расплавленные кусочки металла, тем самым обеспечивает ровную гладкую поверхность, поскольку расплавленные частицы не успевают осесть на материале.

Видео:

Для обеспечения более качественного результата резку лучше осуществлять на более низких скоростях. В таком случае различного рода деформации, от больших и до маленьких, исключаются.

Чтобы избежать даже мелких шероховатостей по краям алюминиевых изделий, лазерная резка сопровождается использованием азота.

Программное обеспечение оборудования позволяет не только выполнять резку сверхточно и качественно, но и отпадает необходимость физического закрепления изделия, поскольку непосредственный контакт отсутствует, а материал остается лежать неподвижно.

Принцип автоматической работы следующий: чертеж необходимо внести на компьютер, выставить определенные параметры, после чего можно ждать результата.

Положительные и отрицательные стороны оборудования лазерной резки

Сегодня можно найти оборудование различной мощности от нескольких ватт до нескольких десятков, которое подбирается в зависимости от типа обрабатываемых сплавов, толщины и пр.

Чаще всего алюминий и его сплавы подвергаются резке на фрезерном и токарном станках, что объясняется особенностями и свойствами данного материала, после чего дополнительная обработка просто необходима.

Однако лазерная резка имеет целый ряд преимуществ перед ними.

Достоинства станка лазерной резки:

• Царапины, заусенцы, различного рода шероховатости отсутствуют при резке алюминия лазером. Края получаются ровными и гладкими;
• Оборудование позволяет экономить не только на самом материале, но и на электроэнергии, поскольку оно отличается низким энергопотреблением;
• Лазерный луч позволяет обрабатывать, вырезать детали различной формы и сложности: мельчайшие детали, изгибы, в зависимости от того, какой чертеж был внесен в программу на компьютере. Таким образом, брак исключается;
• Резка осуществляется быстро, процесс практически полностью автоматизирован, человеческое участие в процессе минимально;
• Лазерная резка позволяет значительно сократить расходы исходного материала, снижает отходы;
• Доступная цена.

Недостатки метода лазерной резки:

1. Лазер играет ключевую роль в эффективности работы всего оборудования;
2. Скорость резки высокая, но не постоянная, которая зависит от толщины листа;
3. Максимальная толщина обрабатываемого металлического листа не может превышать 20 мм;
4. Оборудование для лазерной резки стоит немалых денег.

Как любое оборудование станок лазерной резки имеет как свои достоинства, так и недостатки.

Можно сказать, что популярность обработки металлов, особенно проблемных, таких как алюминий, нержавеющая сталь и других, растет с каждым годом.

Потому что положительные стороны данного метода резки металлов все-таки преобладают над отрицательными, и в итоге получается качественный продукт.

Из чего складывается цена?

Как было сказано выше, популярность услуг по лазерной резке растет с каждым годом, тем более что вырезать металл можно по заранее нарисованному контуру.

Стоимость обработки алюминия, наиболее проблемного и популярного материала, практически не отличается от других металлов.

Видео:

На стоимость влияют такие факторы, как: толщина алюминия или его процентное соотношение в сплаве, объем и сложность раскроя деталей.

Также срочность: чем она выше, тем выше стоимость услуг, и виды резки.

Работы по выкройке деталей можно осуществлять из материала, предоставленного заказчиком, который должен отвечать следующим требованиям:

1. 3000х1500 мм – размер листа, являющийся максимальным;
2. Металлический лист должен обладать технологическими полями по 10 сантиметров с каждой стороны;
3. Лист должен быть чистым, то есть без коррозии, вмятин и других дефектов, а также его необходимо предварительно обезжирить, если на нем имеются маслянистые пятна.