Мощность лазера для резки металла определяет его максимальные возможности. Метод лазерной резки основывается на тепловом воздействии лазерного луча на металл. Обрабатываемый металл, сначала нагревается до температуры плавления, а после - до температуры кипения. В этот момент материал начинает испаряться. Такая резка подразумевает большие энергозатраты.
Газы, применяемые при лазерной резке
Лазерная резка дает возможность добиться точности, которая почти исключает необходимость дальнейшей обработки. Для повышения эффективности, используются различные газы: кислород, углекислый газ, азот, водород, гелий, аргон. Выбор газа зависит от вида материала, толщины заготовки, планов по поводу последующей обработки. Если для раскроя требуется очень высокая температура, используется кислород. Для работы с цирконием или титаном подходит только аргон. Для обработки легированной и углеродистой стали в качестве вспомогательного элемента используется кислород, для нержавеющей стали - азот с давлением до 20 атмосфер. Цветные металлы и алюминий отличаются высокой теплопроводностью и низким уровнем поглощения лазерного луча, для их раскроя применяется твердотелый лазер, работающий в режиме импульсов.
Лазерные установки включают в себя
- рабочую среду;
- источник энергии;
- оптический резонатор.
Рабочая среда лазерной резки
По виду рабочей среды устройства для резки бывают:
- Твердотельные, их главный узел заключается в осветительной камере, где расположен источник энергии, а также рабочее тело. К твердотельному типу также относятся волоконные устройства. В них излучение становится выше, а в качестве источника энергии выступает полупроводниковый лазер.
- Газовые, где рабочим телом выступает углекислый газ, который прокачивается насосом сквозь газоразрядную трубку и заряжается электрическими разрядами. Чтобы усилить излучение, устанавливают прозрачное зеркало.
- Газодинамические, их рабочее тело — углекислый газ, нагретый до 3000 градусов. Он заряжается маломощным лучом. Газ с большой скоростью прокачивается через узкий канал, резко расширяется и охлаждается. По итогу его атомы переходят из заряженного в простое состояние, и газ становится источником излучения.
Выбор мощности для лазерной резки
Мощность нарезания металла лазером зависит от его теплопроводности: чем она выше, тем эффективнее будет процесс, в среднем это 0,15–12,5 м/с. Мощностная характеристика определяется плотностью потока и достигает 10^8 (10 в 8 степени) Ватт на один квадратный сантиметр, также она определяется в зависимости от толщины заготовки и достигает 0,5–1,5 кВт.
Для резки металла лазером необходима сила, которая в среднем составляет 450–500 Вт. Данный способ считается эффективным при толщине заготовок не более 6 мм. При толщине листов 20–40 мм подобное оборудование используется не часто. Для заготовок большей толщины резку не осуществляют.
Мощность лазерной резки в зависимости от материала
- Лазерная резка стали. Сталь, максимальная толщина листа не должна быть выше 20 мм.
Для качественной резки металла важно учитывать следующие факторы:- при толщине в 1 мм мощность должна быть 100 Вт, а скорость резки заготовки 1,6 м в минуту;
- для изделий плотностью в 1,2 мм — 400 Вт, а скорость резки — 4,6 м в минуту;
- изделия в 2,2 мм и выше нуждаются в оборудовании силой 850 Вт и резке около 1,8 м в минуту.
- Лазерная резка нержавейки. Нержавеющая сталь, толщина листа не должна быть больше 16 мм. При таких показателях удается избежать появление облоя и его можно легко удалить.
Здесь также необходимо учитывать ниже перечисленные факторы:- для заготовки в 1 мм мощность составит около 100 Вт.
- если лист имеет толщину 1,3 мм, то мощность увеличится до 400 Вт.
- изделия толщиной 2,5 мм обрабатывают лазером мощностью 400 Вт, но при этом скорость падает до 1,3 м в минуту.
- Лазерная резка латуни. Латунь, толщина листа до 12 мм, так как у его достаточно высокое сопротивление. Для заготовки толщиной 12 мм необходима мощность 5000 Вт.
- Лазерная резка алюминия. Алюминиевый сплав, толщина листа не должна превышать 12 мм, мощность такого для листа составит 5000 Вт.
- Лазерная резка меди. Медь, толщина заготовки до 5 мм - необходимая мощность 5000 Вт.
Компания ООО «ПО Премиум-Электро» предлагает услуги лазерной резки листового металла на станках ЧПУ швейцарского производства. Подробную информацию вы можете уточнить менеджеров компании по телефонам указанным на сайте.