Лазернаярезка: как она работает

Лазерная резка: как она работает

Лазерную резку используют для раскроя листовых материалов, чаще всего – металлов. Одно из ее главных отличий – возможность изготовления деталей со сложным контуром.

Принципы работы лазерной резки

Использование этого метода основано на тепловом воздействии лазерного излучения на материалы. При этом разрезаемый металл нагревается сначала до температуры плавления, а потом до температуры кипения, при которой он начинает испаряться. Лазерная резка испарением требует высоких энергозатрат, поэтому ее используют для работы с тонкими металлами.

Относительно толстые листы разрезают при температуре плавления. Чтобы облегчить этот процесс, в зону резки подается газ: азот, гелий, аргон, кислород или воздух. Его задача – удалять из зоны резки расплавленный металл и продукты его сгорания, поддерживать горение металла и охлаждать прилегающие зоны. Наиболее эффективен для этого кислород. Он заметно увеличивает скорость и глубину резки.

Подробнее о процессе лазерной резки можно узнать из видео ниже:

Параметры резки разных металлов

Скорость резки зависит не только от мощности лазера и толщины металла, но и от его теплопроводности. Чем она выше, тем интенсивнее отводится тепло из зоны резки и тем более энергозатратным будет весь процесс. Так, если лазером мощностью 600 Вт можно легко разреза́ть черные металлы или титан, то алюминий или медь, обладающие высокой теплопроводностью, обрабатывать значительно сложнее. Средние параметры для работы с разными металлами выглядят следующим образом:

Виды лазерной резки

Лазерные установки состоят из трех основных частей:

1. Рабочей (активной) среды. Она является источником лазерного излучения.
2. Источника энергии (системы накачки). Он создает условия, при которых начинается электромагнитное излучение.
3. Оптического резонатора. Система зеркал, усиливающих лазерное излучение.

По типу рабочей среды лазеры для резки делят на три вида:

1. Твердотельные. Их основным узлом является осветительная камера. В ней находятся источник энергии и твердое рабочее тело. Источником энергии служит мощная газоразрядная лампа-вспышка. В качестве рабочего тела используют стержень из неодимового стекла, рубина или алюмо-иттриевого граната, легированного неодимом или иттербием. По торцам стержня устанавливают два зеркала: отражающее и полупрозрачное. Лазерный луч, излучаемый рабочим телом, многократно отражается внутри него, усиливается в ходе отражений и выходит через полупрозрачное зеркало.

К твердотельному виду относятся и волоконные лазеры. В них излучение усиливается в стекловолокне, а источником энергии служит полупроводниковый лазер.

Так устроен твердотельный лазер

Для понимания механизма работы лазера можно рассмотреть установку с рабочим телом в виде стержня из граната, легированным неодимом. Ионы последнего и служат активными центрами. Поглощая излучение газоразрядной лампы, ионы переходят в возбужденное состояние, то есть у них появляется излишек энергии.

Ионы возвращаются в исходное состояние и отдают энергию в виде фотона – электромагнитного излучения или по-другому света. Фотон вызывает переход в обычное состояние других возбужденных ионов. В итоге процесс нарастает лавинообразно. Зеркала способствуют движению луча в определенном направлении. Многократно возвращая фотоны в рабочее тело при отражении, они способствуют образованию новых фотонов и усилению излучения. Его основные характеристики – малая расходимость луча и высокая концентрация энергии.

1. Газовые. В них рабочим телом является углекислый газ или его смесь с азотом и гелием. Газ прокачивается насосом через газоразрядную трубку. Он возбуждается с помощью электрических разрядов. Для усиления излучения устанавливают отражающее и полупрозрачное зеркало. В зависимости от особенностей конструкции такие лазеры бывают с продольной и поперечной прокачкой, а также щелевые.

Так устроен газовый лазер с продольной прокачкой

1. Газодинамические. Эти лазеры самые мощные. В них рабочим телом является углекислый газ, нагретый до 1 000–3 000 °К (726–2726 °С). Он возбуждается с помощью вспомогательного маломощного лазера. Газ со сверхзвуковой скоростью прокачивается через суженный посередине канал (сопло Лаваля), резко расширяется и охлаждается. В результате его атомы переходят из возбужденного в обычное состояние и газ становится источником излучения.

Схема работы газодинамического лазера

Преимущества и недостатки лазерной резки

Можно выделить следующие преимущества лазерной резки металлов:

• Нет механического контакта с поверхностью разрезаемого металла. Это делает возможным работу с легкодеформируемыми или хрупкими материалами.
• Можно разрезать металлы разной толщины. Сталь в пределах 0,2–30 мм, алюминиевые сплавы – 0,2–20 мм, медь и латунь – 0,2–15 мм.
• Высокая скорость резки.
• Возможность изготовления изделий с любой конфигурацией.
• Чистые кромки разрезаемого металла и низкое количество отходов.
• Высокая точность работы – до 0,1 мм.
• Экономный расход листового металла за счет более плотной раскладки деталей на листе.

Недостатками лазерной резки считаются высокое энергопотребление, дорогое оборудование.

Назначение и критерии выбора лазерной резки

Лазерную резку используют для обработки не только металлов, но и резины, линолеума, фанеры, полипропилена, искусственного камня и даже стекла. Она востребована при изготовлении деталей для различных приборов, электротехнических устройств, сельскохозяйственных машин, судов и автомобилей. Такой способ раскроя материала используют для получения жетонов, трафаретов, указателей, табличек, декоративных элементов интерьера и многого другого.

Основной критерий выбора вида лазерной резки – тип обрабатываемого материала. Так, углекислотные лазеры подходят для резки, гравировки, сварки разных материалов – металла, резины, пластика, стекла.

Твердотельные волоконные установки оптимальны при раскрое латунных, медных, серебряных или алюминиевых листов, но не подходят для неметаллов.

Лазерная резка оргстекла

Современное лазерное оборудование позволяет компании «ЛАНТАН ЛАЗЕР» выполнять самые сложные заказы по резке различных материалов. При оформлении заказа ознакомьтесь с требованиями к файлам, необходимым для качественного выполнения резки ваших деталей. Выполняем срочные заказы на резку различных пластиков и металлов в Москве.

Цена на лазерную резку на заказ зависит от материала, его толщины и длины реза.

Лазерная резка оргстекла в Москве

При лазерной резке в обычном режиме в зону резки подается сжатый воздух. Торцевая поверхность реза имеет характерную шероховатость в виде зубцов. Это обусловлено физическими особенностями процесса лазерной резки в данном режиме.

Здесь и далее по тексту приведены ориентировочные скорости для резки оргстекла по прямой на лазерном комплексе «Лантан-075» при номинальной мощности лазера 75 Вт. Акриловое стекло толщиной до 20 мм режется на лазерном комплексе «Лантан-075». Акрил большей толщины можно резать на комплексах для резки металла. Возможность резки и качество торцевой поверхности определяются экспериментальным путем.

Обработка оргстекла – режимы и нюансы работы

После лазерной резки акрилового cтекла в изделии возникают термические напряжения, которые со временем могут привести к образованию микротрещин в зоне реза. Для ответственных изделий из оргстекла рекомендуется снимать эти напряжения термическим отжигом. При последующей склейке изделия термический отжиг обязателен.

В этом режиме сжатый воздух в зону реза не подается. Скорость резки уменьшается, увеличивается ширина реза и происходит оплавление его кромки. Шероховатость торцевой поверхности уменьшается, и она приобретает полированный вид. Следует иметь в виду, что в обычном режиме полированного реза сохраняются небольшие видимые неровности поверхности. Резку, осуществляемую на лазерном комплексе, с повышенным качеством торцевой поверхности следует оговаривать заранее. При резке с повышенным качеством скорость снижается примерно в два раза, соответственно, увеличивается стоимость резки. Эффект полированного реза лучше всего проявляется на прозрачном акриловом стекле. С увеличением толщины стекла качество торцевой поверхности улучшается. При резке цветного оргстекла эффект полированного реза присутствует, но выражен слабее.

Зеркальное акриловое стекло хорошо режется на лазерном комплексе в обычном режиме. Торцевая поверхность реза имеет характерную шероховатость в виде зубцов. Никаких особенностей лазерной резки, по сравнению с обычным акриловым стеклом, нет.

Уточнить цену на заказ резки различных материалов в Москве, выслать файл или оформить заявку вы можете по телефону : +7 (495) 433-76-11. Прайс-лист с основными позициями доступен на сайте.

Лазерная резка на заводе

Лазерная резка на станке с чпу – ключевое направление деятельности нашего предприятия. Мы оказываем услуге в обработке цветных металлов и нержавеющей стали, работаем с листовым металлом, профилем, трубами и металлоконструкциями. Мы учитываем мнение каждого заказчика, поэтому предлагаемые нами услуги пользуются высоким спросом. Много лет качественной работы на рынке металлопроката Москвы и России не прошли бесследно. Своим клиентам мы помогли реализовать проекты, вне зависимости от их сложности, благодаря чему уверены, что они сделали правильный выбор.

Лазерная резка нержавейки, алюминия, титана подходит для всех металлических изделий в различных областях производства. При резке используется точечный раскрой, позволяющий производить самые сложные фигуры по низкой стоимости. Заказ элементов нестандартной формы из трубы и листа, используется для промышленности и строительства.

Устройство и принцип работы

Если вы хотите заказать данную услугу, не будет лишним узнать об особенностях технологии, а именно, как обрабатывается металл. Так, для проведения лазерной резки необходимы:

Рабочая среда. Она является источником излучения. Обычно используется 3 типа сред: твердотельные (мощность 6 кВт), газовые (мощность 20 кВт), газодинамические (мощность достигает 100 кВт).

Источник энергии. Необходим для создания электромагнитного излучения.

Оптический резонатор. Система зеркал, которые усиливают лазерное излучение.

Мы используем оптоволоконный лазер мощностью 2 кВт. Принцип работы устройства несложен. Световой луч пропускается через набор зеркал и линз, в связи с чем площадь его конечной точки становится равна нескольким квадратным микрометрам. Такая высокая степень фокусировки позволяет свету нагревать металл до температуры плавления.

Для выполнения сложного раскроя листа нужно управлять лучом по заданной траектории с определенной скоростью. Благодаря этому получится сделать более гладкий и ровный край среза. Поскольку срез может иметь разные формы, в том числе и сложные, эту процедуру лучше доверить роботу. Оператор в данном случае только задает траекторию движения луча по поверхности металла. Таким образом и работает современное оборудование.

Выделяют 3 типа станков, в зависимости от рабочей среды:

Твердотельные световые аппараты. Действующим механизмом служит газоразрядная лампа. В качестве усилителей применяются установки из зеркал, которые многомерно усиливают луч. Резка стали, нержавейки, алюминия может осуществляться в стабильном и импульсивном режимах.

Газовые лазерные станки. Тепловая энергия создается с помощью газа. Обычно применяются азот и кислород. Для создания энергетической мощности смеси газов соединяются с лазерным лучом.

Газодинамические лазерные станки. Такое оборудование функционирует за счет нагревания углекислого газа до 3000 кельвинов, что усиливается лазерным лучом более слабой мощности. На сегодняшний день популярны станки с системой ЧПУ. Автоматизация практически исключает вероятность возникновения ошибки даже в случае работы с непростыми изделиями.

Лазерная резка стекла оборудование

В наличии полный спектр блоков накачки СО2 трубок.

Расширен и обновлен раздел оптоволоконных излучателей.

Расширена линейка лазерных станков по резке металла. Каталог станков. В наступившем сезоне предлогаем поставку по доступным ценам.

Доступен для заказа Станок ручной лазерной сварки TST-W2000F

На склад поступили Лазерные трубки LA SEA CL-1600, 80Вт

Снижены цены на всю линейку лазерных маркеров, как оптоволоконных так и СО2

Линейка оптоволоконных лазерных станков расширена роботизированным 3D комплексом

Запущен в эксплуатацию станок лазерной сварки ручек TST-500 CNC в городе Димитровград

Станок лазерной сварки TST-W200XT3 был запущен в эксплуатацию в городе Волжск

Продается б/у станок TST-1290

Предлагаем б/у TST-5030 40Вт состояние хорошее, с гарантией.

Обновлен раздел «Лазерные станки», добавлены новые серии станков, теперь там есть станок именно для вас!

Всех с наступающим Новым годом 2018. )))

Обновилась линейка станков оптоволоконной резки металла!
Цена упала, качество выросло.

На склад поступил образец сварочного лазерного станка TST-W200JH
приглашаем ознакомится с оборудованием.

Продается выставочный станок со скидкой — гравер TST-5030 50 Вт с гарантией.
гравер TST-5030 50 Вт

Также мы снижаем цены на CO2 маркеры.
Оптоволоконные маркеры

Осеннее снижение цен на маркеры.
Оптоволоконные маркеры

Расширен ассортимент станков для изготовления объемных букв. Добавлены насечные станки: TST-SN01 и TST-SN02. Недорогое средство автоматизации производства. Позволяет многократно ускорить процесс изготовления торца объемных букв из металлической полосы.
Станки для изготовления объемных букв

Появился новый станок TST-W500L в разделе лазерных сварочных станков

Продается выставочный экземпляр TSB-1006 , минимальный износ, с гарантией.

Унас появились лазерные трубки «PURI» высшего качества 40Вт, 50Вт, 60Вт, 80Вт, 100Вт, 120Вт, 150Вт, 180Вт
— Лазерные трубки «PURI»

Вышла обновленная серия станков для изготовления объемных букв – гибочный станок для букв
— Станки стали совершеннее, цена доступнее!

Новые станки серии TSB теперь комплектуются Wi-Fi, провод не нужен!

Снижены цены на Оптоволоконные маркеры

Тел. +7 (495) 921 — 40 — 19

СНИЖЕНА ЦЕНА — Лазерная трубка LA SEA F2, 80Вт
• 15000р до конца года.
ЗВОНИТЕ!

СНИЖЕНА ЦЕНА — Лазерная трубка PURI PRR-1200, 80Вт
• 15000р до конца года.
ЗВОНИТЕ!

Акрил для лазерной резки
• Цена: 1500р/лист .
ЗВОНИТЕ!

Лазерные станки

TST LASER предлагает лазерные станки для широкого спектра работ по лазерной резке и лазерной гравировки.
Лазерные станки широко применяются в рекламном и сувенирном производстве, в моделировании и конструировании, швейной промышленности и прочих производствах и мастерских.
Диапазон применений станка весьма широк: лазерная резка и гравировка неметаллических материалов (акрил, оргстекло, пластик, дерево, фанера, кожа, ткань и пр.), а также лазерная гравировка стекла, керамики, мрамора, гранита, анодированного алюминия, металлических изделий.