Как происходит лазерная резка металла

Лазерная резка, также известная как лазерная лучевая резка или лазерная резка с ЧПУ, представляет собой процесс термической обработки металлического листа с целью получения пластин или трехмерных тел различного профиля или формы.

Возможности лазерной резки

Лазерная резка была представлена как промышленная технология более двух десятилетий назад. В процессе резки на заготовку воздействует высокоэнергетический и сфокусированный лазерный луч. При этом образуются пары и расплав металла, которые выдуваются потоком газа под высоким давлением. При использовании лазерной резки в заготовке создается режущий зазор, толщина кромки которого может варьироваться в зависимости от лазерного луча. В зависимости от того, выходит ли материал из пропила в виде продукта оксидного воздействия, пара или жидкости, и от того, какой это материал, пользуются тремя методами лазерной резки:

• плавлением - место пропила плавится и выдувается принудительно;
• возгоранием - материал в месте пропила, сгорает под воздействием кислорода;
• сублимационно - материал в месте резки переходит из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу.

В процессе лазерной сублимационной резки используемый технологический газ (азот, воздух, гелий или аргон) обеспечивает выдув пара материала, образующегося при сублимации, из пропила.

Лазерная резка: процесс

По сути, лазерная резка металла состоит из двух подпроцессов, которые выполняются одновременно. С одной стороны, происходит поглощение энергии лазерного луча, сфокусированного на режущем фронте. С другой стороны, режущее сопло, расположенное концентрично по отношению к лазеру, обеспечивает продувку технологическим газом продуктов, образовавшихся в процессе лазерной резки в пропиле. Оно отвечает за защиту обрабатывающей головки от брызг и паров, а также за выталкивание удаленного материала из пропила. Агрегатное состояние соответствующего соединительного материала при лазерной резке с ЧПУ зависит от типа подаваемого технологического газа и от температуры, которая достигается в рабочей зоне.

Максимальная рабочая толщина стального листа в настоящее время составляет около 40 миллиметров. С другой стороны, для лазерной резки алюминия максимальная толщина листа составляет 20 миллиметров. Это связано с тем, что резка алюминия (а также меди) технически более сложна. Требуется значительно более высокая плотность мощности для пробивания материала из-за того, что большая часть излучения, создаваемого лазером, первоначально отражается.