Виды и назначение лазерных станков для раскроя листовых материалов

Механическая рубка и плазменная обработка листового металла оставляют облой и вызывают термическую деформацию края. При толщине стальной заготовки до 20 мм классические методы фрезеровки требуют дополнительных проходов для зачистки контура.

Сфокусированный луч позволяет проплавить материал строго по заданному вектору без механического контакта с поверхностью. На промышленных производствах внедряют лазерные станки для резки листа, которые позиционируют режущую голову с точностью до сотых долей миллиметра.

Волоконные источники излучения: основа металлообработки

Оптоволоконные генераторы брендов IPG или Raycus передают пучоквета по гибкому кабелю прямо в оптическую голову. Отсутствие системы зеркал снижает потери мощности на пути луча и исключает необходимость регулярно отъюстировать оптический тракт.

Интегрируя лазерные станки для резки в цех, технологи рассчитывают на работу с углеродистой сталью, медью и латунью. Твердотельные модули эффективно проплавляют цветные металлы, имеющие высокий коэффициент отражения.

Специфика оптоволоконного оборудования сводится к техническим параметрам:

• 
  
• 
  

  генерация луча происходит в активном волокне, легированном редкоземельными элементами;

  
  
• 
  
• 
  

  длина волны составляет 1 мкм, что обеспечивает максимальное поглощение световой энергии металлом;

  
  
• 
  
• 
  

  скорость раскроя тонких листов оцинковки достигает 40 метров в минуту.

  
  
• 
  

Внешний чиллер непрерывно охлаждает оптические компоненты водой, предотвращая перегрев линз при круглосуточной загрузке линии. Оператору остается закрепить лист на координатном столе и запустить управляющий G-код.

Газовые CO2-системы: специфика применения

Газовые резонаторы формируют излучение в стеклянной трубке, заполненной активной смесью углекислого газа, азота и гелия. Луч подается на рабочую зону через систему летучей оптики, включающую три отражающих зеркала на подвижном портале.

Промышленные лазерные станки для резки газового типа генерируют поток с длиной волны 10 мкм. Физика этого спектра делает оборудование подходящим решением для сквозного раскроя акрила, фанеры, паронита и толстого пластика.

Отличия газовой среды от твердотельной выражаются в практических нюансах:

• 
  
• 
  

  кромка полимерных деталей получается оплавленной и прозрачной без вторичной полировки;

  
  
• 
  
• 
  

  подача смеси требует установки баллонов с редукторами точного давления;

  
  
• 
  
• 
  

  пробивка органического стекла толщиной 15 мм происходит за один импульс без образования нагара.

  
  
• 
  

При раскрое легированной стали CO2-излучатели уступают волоконным аппаратам в энергоэффективности. КПД углекислотной трубки не превышает 10 процентов против 30 процентов у оптоволокна, что увеличивает затраты киловатт на каждый метр реза.

Кинематика и дополнительная оснастка портала

Точность готового контура зависит не только от диаметра пятна контакта, но и от жесткости механической базы. Литые станины гасят микровибрации от серводвигателей при резких сменах траектории движения режущей головы.

Чтобы вырезать сложные геометрические фигуры с острыми углами, лазерные станки для резки комплектуются емкостными датчиками слежения. Сенсор внутри сопла считывает малейшую кривизну стального листа, автоматически подстраивая фокусное расстояние в режиме реального времени.

В зону плавления под давлением всегда подается вспомогательный технологический газ. Чистый кислород ускоряет экзотермическую реакцию при раскрое черной стали, а подача азота под давлением до 20 бар выдувает расплав из зоны реза нержавейки, оставляя край заготовки светлым и защищенным от окисления.