Особенности резки металлов волоконным лазером

1. Преимущества металлических изделий
2. Технология лазерной резки металлов
3. CypOne и CypCut - программное обеспечение для лазерной резки металла
4. Выводы

Преимущества металлических изделий

В современном мире металлические изделия и конструкции окружают нас повсюду - металл в любом виде широко используется практически во всех областях промышленности, от пищевой до космической. Такая популярность обусловлена прежде всего высокой прочностью, твердостью и износостойкостью материала, при этом затраты на добычу и обработку сырья с лихвой окупаются долговечностью готовых изделий.

Чего только не производят из металла - каркасы, опоры, рамы, запчасти, крепеж, фурнитуру, инструменты, инвентарь и многое другое. Базовой обработкой каждого изделия является раскрой материала (резка металла), поскольку в качестве заготовок в подавляющем большинстве случаев используется листовой металл.

Логично предположить, что в отрасли металлообработки, как и в любом другом производстве, преобладает принцип максимальной выгоды, т.е. стремление к высокой производительности при минимальных затратах и расходах. Если говорить о резке, то здесь основными факторами будут:

• скорость,
• точность,
• количество отходов и степень автоматизации процесса.

Всем этим критериям соответствует технология лазерной резки.

Технология лазерной резки металлов

Станки для лазерной резки с ЧПУ различаются по размерам, грузоподъемности, количеству рабочих осей и т.п., что позволяет подобрать оптимальный вариант для целей каждого конкретного производства. Общим преимуществом всех этих станков является использование лазера в качестве режущего инструмента, что гарантирует высокую скорость резки (чем тоньше металлический лист, тем выше скорость) и прецизионный раскрой детали за счет малого размера луча и высокоточной системы позиционирования.

CypOne и CypCut - программное обеспечение для лазерной резки металла

Специальное программное обеспечение станка значительно упрощает процесс резки, т. к. обычно содержит встроенную библиотеку рабочих параметров для металлов различного типа и толщины. Наиболее популярным программным обеспечением для станков лазерной резки, производимых в Китае, являются CypOne и CypCut. Первое попроще и используется на оборудовании малой мощности (до 1000 Вт). Второе – более профессиональное, для крупных производств, со множеством дополнительных удобных функций.

Например, CypCut позволяет оптимальным образом расположить заготовки на листе, чтобы свести к минимуму количество неиспользованного материала. Также в программе есть специальная функция для резки углов. В итоге на выходе мы получаем максимально возможное количество готовых изделий из одного листа, с точной геометрией и аккуратным ровным краем, вырезанных в кратчайшие сроки.

На одном и том же станке могут обрабатываться различные типы металлов, поскольку принцип лазерной резки для них одинаков, а излучение с длиной волны 1064 нм (волоконный иттербиевый лазер) одинаково хорошо поглощается как сталями, так и алюминием. Различие состоит только в используемом вспомогательном газе для резки:

• При резке углеродистой стали применяется кислород. Он стимулирует термические процессы в рабочей зоне, повышая скорость резки, однако для других металлов его использовать нежелательно из-за возможности окисления краев;
• При резке нержавеющей и оцинкованной стали предпочтительны инертные газы, чаще всего используется азот. Струя газа под большим давлением выдувает расплавленный металл из зоны реза, при этом азот не вступает в окислительные реакции и не вызывает образование окалины;
• При резке алюминия на маломощных установках можно использовать кислород для повышения скорости резки, однако это увеличение незначительно, а качество реза сильно страдает. При достаточной мощности лазерного источника и использовании азота изделия из алюминия вырезаются с высоким качеством кромок и практически с такой же скоростью, что и из стали;
• Сжатый обычный воздух также может использоваться при резке стали и алюминия, однако здесь обязательно наличие фильтров и осушителей в системе подачи газа. При отсутствии особо строгих требований к чистоте реза и качеству кромок использование сжатого воздуха обеспечивает ощутимую экономию.

Таким образом, для того, чтобы обрабатывать на одном станке и сталь, и алюминий, достаточно установить в рабочем помещении баллоны с кислородом, азотом, сжатым воздухом и просто менять соединительные трубки для подачи вспомогательного газа на лазерной головке. Конечно, как и любое сложное оборудование, здесь есть свои расходные материалы, которые требуют довольно частой замены. В основном это оптические элементы – линзы и защитные стекла, их стоимость невысока. Все остальные узлы и элементы станка имеют довольно продолжительный срок службы при правильном и своевременном техническом обслуживании.

Выводы

Резюмируя вышесказанное – на данный момент станок для лазерной резки металла с ЧПУ представляет собой оборудование с оптимальными показателями «цена-качество-окупаемость».

Современные станки способны обеспечивать практически непрерывный режим работы «в 3 смены, 24/7», при этом участие оператора в процессе обработки обычно минимально и один человек может контролировать работу сразу нескольких установок.