Резка металла удаляет излишки материала и формирует его в соответствии с конкретными требованиями. Металл является основным сырьем в различных отраслях промышленности и должен быть сформирован и разрезан, прежде чем его можно будет эффективно использовать. Хотя многие различные типы металлов имеют сильно различающиеся свойства, они, как правило, очень прочные и надежные. Резка металла — сложная задача, поэтому для его формирования требуются специальные инструменты и технологии. Один из наиболее распространенных методов резки металла использует лазеры для достижения чистого и точного результата. Давайте рассмотрим, как лазеры режут металл, а также сильные и слабые стороны этого метода.
Методы резки металла
Существуют различные методы резки металла, лазерная резка будучи лишь одним из них. Методы резки металла делятся на две основные категории, которые включают в себя следующее:
Механический
Удаление, резка или формовка металла с использованием острых инструментов и силы представляет собой механические процессы резки металла. Этот метод включает использование лезвий, пил, ножниц и фрезерного оборудования для вырезания желаемой формы. Водоструйная резка также является механическим методом резки металла, поскольку она использует силу воды и абразивных веществ для приложения силы к металлу и его резки.
Тепловой
Как следует из названия, термические методы резки металла используют тепло для резки металла. Тепло используется для расплавления металла, чтобы его можно было соответствующим образом сформировать. Лазеры являются наиболее часто используемой формой термических методов резки металла. Лазер использует мощный луч света, который направляет тепло в целевую область для точного результата.
Как лазеры режут металл?
Лазер — это аббревиатура от «усиление света путем вынужденного излучения». Другими словами, лазеры используют энергию, обычно электрическую, и преобразуют ее в световую и тепловую энергию, которая излучается целенаправленно для максимального воздействия. Лазеры режут металл, используя интенсивное тепло для нагрева металла, чтобы его можно было легко удалить. Большинство лазерных резаков, используемых для резки металла, используют газовые струи для удаления удаленного материала и получения чистой поверхности.
Лазерные режущие станки с ЧПУ (числовым программным управлением) используются в большинстве отраслей промышленности. Обработка с ЧПУ сочетает в себе автоматизацию и точность компьютеров с мощностью и эффективностью лазеров для получения качественных результатов.
Металлы, пригодные для лазерной резки
Лазерная резка звучит как лучший способ резки металла из-за ее точности и скорости. Однако пригодность лазерной резки металла во многом зависит от типа металла, который необходимо разрезать. Лазеры идеально подходят для резки металла с низкой отражательной способностью, такого как нержавеющая сталь, титан и углеродистая сталь.
С другой стороны, металлы с высокой отражательной способностью не подходят для лазерной резки. Такие металлы, как алюминий, латунь и медь, не подходят для лазерной резки. Высокая отражательная способность полированных металлов приводит к тому, что свет лазера отражается обратно к машине, излучающей лазер. Это может привести к перегреву и повреждению машины. Станки для лазерной резки с ЧПУ могут перегреваться и работать некорректно при резке металлов с высокой отражательной способностью.
Виды лазерной резки
Для резки можно использовать различные типы лазеров. Некоторые из них подходят для резки металлов больше, чем другие. К ним относятся следующие:
волоконный лазер
Волоконные лазеры используют оптоволоконные кабели для генерации энергии. Разработанный в 2008 году, волоконный лазер использует новейшие технологии для достижения экономически эффективного и эффективного результата. Волоконные лазеры подходят для резки широкого спектра материалов, даже металлов с высокой отражательной способностью.
Лазерная CO2
Соответствуя своему названию, CO2 Лазеры используют углекислый газ для создания лазерного луча. Этот тип лазера неэффективен, так как большая часть его энергии превращается в отходы. Вот почему CO2 Лазер в основном используется для резки неметаллических материалов, хотя он также может резать металл.
YAG лазер
Также известная как резка кристаллов, использует кристалл, иттрий-алюминиевый гранат (YAG), для резки любого материала с большой точностью. Лазеры YAG являются твердотельными лазерами. Резка с ЧПУ в основном включает в себя либо волоконные лазеры, либо YAG-лазеры.
Преимущества использования лазеров для резки металлов
Вот несколько причин, по которым лазеры лучше всего подходят для резки металлов:
точность
Лазеры очень точны. Излучаемый луч света очень тонкий и точный, что делает лазеры идеальными для резки сложных узоров или создания мелких отверстий. Обработка на станках с ЧПУ повышает эту точность за счет автоматизации управления.
Гибкость
Лазеры могут резать любую форму и хорошо работают с большим количеством материалов. От прямых линий или кривых до более сложных конструкций, лазеры могут резать любую форму.
Уменьшение отходов
Точность резки означает очень мало отходов. Лазеры нагревают строго определенную область, сохраняя целостность остального материала, который режется.
Легкое содержание
Лазерные режущие станки с ЧПУ требуют минимального обслуживания. Регулярное обслуживание и своевременный ремонт позволяют поддерживать станок в хорошем рабочем состоянии в течение длительного периода.
Эксплуатационная безопасность
Эксплуатация лазеров безопасна и практически не представляет опасности. ЧПУ-резка, в частности, исключает любой контакт человека с лазером или разрезаемым материалом. Лазерные станки безопасны в эксплуатации.
Ограничения использования лазеров для резки металлов
Несмотря на свои преимущества, лазерные режущие станки не совсем безупречны. Вот некоторые ограничения лазерных режущих станков с ЧПУ:
Изменения производительности в зависимости от материала
Результаты лазерной резки во многом зависят от типа и толщины разрезаемого материала. Например, лазеры не являются лучшим выбором для резки металлов, отражающих свет.
Высокие затраты на оборудование и эксплуатацию
Лазеры постоянно совершенствуются, внедряя последние достижения в технологиях. Однако это означает, что существующие лазеры устаревают довольно быстро, а новые слишком дороги. Получение самой последней версии обходится дорого, а обучение персонала работе с новой машиной также требует дополнительных инвестиций.
Высокое потребление энергии
Лазеры потребляют много энергии. Они преобразуют электрическую энергию в световую и тепловую энергию. Чем мощнее лазер, тем больше энергии ему потребуется для работы, что повышает затраты на электроэнергию.
Резка металла с помощью лазеров
Лазеры являются одними из лучших способов резки металла. Лазеры просты в эксплуатации, эффективны, универсальны и точны. Да, у лазеров есть свои ограничения, однако, даже со всеми ограничениями, лазеры являются лучшим решением для резки металла. Лазеры стали незаменимыми в промышленных условиях, где резка металла является обычным делом.
