Лазерная резка металла: как это работает и где применяется

Лазерная резка металлов позволяет получать детали с точностью до сотых долей миллиметра. Это делает ее незаменимой в производстве высокотехнологичных изделий - от микросхем до деталей часовых механизмов.

Особенно актуальна лазерная резка тонкого металла, когда требуется высокая чистота среза и минимальная зона термического влияния. Лазер позволяет получать резы шириной до 0,1 мм, не деформируя тонкий лист. Это идеально для изготовления микроэлектронных компонентов, точных деталей часовых механизмов, ювелирных украшений.

Как происходит лазерная резка

Процесс резки металла лазером основан на локальном нагреве материала сфокусированным лучом до температуры плавления. При воздействии лазера часть металла испаряется, образуя узкий разрез заданной глубины.

Основные компоненты лазерной установки:

Лазер - генерирует сфокусированный луч высокой мощности. Чаще всего используются CO2 и волоконные лазеры.
Система фокусировки - фокусирует лазерный луч в точку диаметром 0,1-0,3 мм на поверхности металла.
Координатный стол - перемещает заготовку для резки по заданной траектории. Управляется ЧПУ.
Система подачи газа - в зону реза подается газ, удаляющий расплав и частицы металла.

Выбор оптимальных параметров (мощности лазера, скорости резки, давления газа) позволяет получать качественный рез без дефектов.

Преимущества лазерной резки

По сравнению с традиционными методами резки металла лазер имеет ряд преимуществ:

Высокая точность - до 0,05 мм. Возможна резка сложных контуров.
Малая ширина реза - до 0,1 мм. Экономия материала.
Отсутствие механических напряжений в металле, минимальные деформации.
Высокая производительность, возможна автоматизация процесса.
Экологичность, отсутствие смазочно-охлаждающих жидкостей.

Обработка кромок после лазерной резки

Хотя лазерная резка и дает высокое качество поверхности, последующая обработка кромок также необходима:

зачистка - удаление наплывов металла, мелких неровностей;
гибка и калибровка - для придания нужной формы деталям;
термообработка - для снятия внутренних напряжений в металле;
упрочнение кромок - лазерная закалка, азотирование для повышения износостойкости.

Тщательная обработка позволяет значительно повысить качество изделий после лазерной резки.

Окупаемость внедрения лазерной резки

Несмотря на высокую стоимость лазерных установок, это вложение окупается за счет следующих факторов:

Благодаря высокой точности резки снижаются отходы материала в производстве. Это напрямую влияет на себестоимость продукции.
Возможность изготавливать уникальные детали сложной геометрии, недоступные другим способам резки. Это открывает новые рынки сбыта.
Высокая скорость резки и возможность полной автоматизации повышают объемы производства продукции.
Отсутствие отходов производства и вредных выбросов делает технологию экологичной. Это снижает расходы на утилизацию и штрафы.

Применение лазерной резки становится рентабельным, если есть необходимость в высокоточных деталях и гибком производстве. По мере совершенствования технология будет доступна более широкому кругу производств.

Источники:

https://fodesgroup.ru/blog/vozmozhnosti-i-primenenie-lazernoy-rezki-metalla/
https://tnmk-simferopol.ru/lazernaya-rezka-metalla
https://laserstore.ru/blog/lazernaya-rezka-metalla/