Оборудование для фигурной резки металла

Обновлено: 05.07.2024

Станки для резки металла (отрезные станки) предназначены для резки листовой стали, металлических труб, прутков, уголков, швеллера, двутавра и проч. Станки применяются в серийном и мелкосерийном производстве.

Абразивно-отрезные станки по металлу

Ленточнопильные станки по металлу

Ножовочно-отрезные станки

Гильотины для рубки металла

Рычажные ножницы по металлу

Пресс-ножницы

Угловысечные станки

Лазерная резка металла

Плазморезы с ЧПУ

Правильно-отрезные станки

Станки продольно-поперечной резки металла

Ø пиления 110 Ø отрезного круга 355 мм Размер заготовки 110 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 2.40 кВт Напряжение 220В Масса 16 кг

Ø пиления 100 Ø отрезного круга 400 мм Размер заготовки 75х75 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 2.20 кВт Напряжение 380В Масса 60 кг

Ø пиления 135 Ø отрезного круга 400 мм Размер заготовки 126х53 Мощность 3.00 кВт Напряжение 380В Масса 80 кг

Ø пиления 100 Ø отрезного круга 300 мм Размер заготовки 90x90 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 2.20 кВт Напряжение 380В Масса 65 кг

Ø пиления 100 Ø отрезного круга 300 мм Размер заготовки 90х90 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 2.20 кВт Напряжение 380В Масса 65 кг

Ø пиления 100 Ø отрезного круга 300 мм Размер заготовки 100х100 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 3.00 кВт Напряжение 380В Масса 70 кг

Ø пиления 85 Размер заготовки 85х105 Угол поворота рамы ° 90 / 45 Мощность 1.00 кВт Напряжение 220В Масса 19 кг

Ø пиления 115 Размер заготовки 100х150 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 0.38 кВт Напряжение 220В Масса 68 кг

Ø пиления 100 Размер заготовки 100х150 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 0.55 кВт Напряжение 220В Масса 26 кг

Ø пиления 120 Ø отрезного круга 400 мм Размер заготовки 120х120 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 4.00 кВт Напряжение 380В Масса 110 кг

Ø пиления 100 Размер заготовки 100х150 Угол поворота рамы ° 90 / 45 Мощность 0.38 кВт Напряжение 220В Масса 26 кг

Ø пиления 115 Размер заготовки 110х150 Угол поворота рамы ° 90 / 45 Мощность 0.55 кВт Напряжение 220В Масса 80 кг

Ø пиления 120 Ø отрезного круга 400 мм Размер заготовки 120х120 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 5.50 кВт Напряжение 380В Масса 120 кг

Ø пиления 115 Размер заготовки 100x150 Угол поворота рамы ° 90 / 45 Мощность 0.25 кВт Напряжение 220В Масса 60 кг

Ø пиления 135 Ø отрезного круга 400 мм Размер заготовки 126х53 Мощность 4.00 кВт Напряжение 380В Масса 130 кг

Ø пиления 300 Ø отрезного круга 400 мм Угол поворота рамы ° 90 Мощность 4.00 кВт Напряжение 380В Масса 113 кг

Ø пиления 120 Ø отрезного круга 400 мм Размер заготовки 120х120 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 5.50 кВт Напряжение 380В Масса 115 кг

Ø пиления 120 Ø отрезного круга 400 мм Размер заготовки 120х120 Угол поворота рамы ° 90 Мощность 4.00 кВт Напряжение 380В Масса 105 кг

Ø пиления 128 Размер заготовки 127х150 Угол поворота рамы ° 90 / 45 / 60 Мощность 0.55 кВт Напряжение 220В Масса 90 кг

Ø пиления 100 Ø отрезного круга 400 мм Размер заготовки 100 Мощность 2.20 кВт Напряжение 380В Масса 69 кг

Ø пиления 100 Ø отрезного круга 300 мм Размер заготовки 100х100 Угол поворота рамы ° -45 / 90 / 45 Мощность 3.00 кВт Напряжение 380В Масса 110 кг

Ø пиления 125 Размер заготовки 150x100 Угол поворота рамы ° -45 / 90 / 45 / 60 Мощность 0.55 кВт Напряжение 220В Масса 69 кг

Ø пиления 125 Размер заготовки 150x100 Угол поворота рамы ° -45 / 90 / 45 / 60 Мощность 0.55 кВт Напряжение 380В Масса 90 кг

Ø пиления 100 Ø отрезного круга 300 мм Размер заготовки 100х100 Угол поворота рамы ° -45 / 90 / 45 Мощность 5.50 кВт Напряжение 380В Масса 120 кг

Ø пиления 130 Ø отрезного круга 400 мм Размер заготовки 60х60, 130х30 Угол поворота рамы ° -45 / 90 / 45 Мощность 2.20 кВт Напряжение 380В Масса 120 кг

Видео

Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube
Видео с youtube

Все виды отрезных станков для металла делятся:

  • по типу режущего инструмента;
  • по количеству режущих головок;
  • по углу нарезки.

Также оборудование, с учетом типа подачи режущего материала, разделяются на:

  • станки нижней подачи;
  • станки фронтальной подачи;
  • станки маятниковой подачи.

Выбор оборудования

Специфика каждого станка для резки металла зависит от применения и отражается в его основных технических характеристиках:

  • Мощность, кВт
  • Вид применяемого режущего инструмента - диск, полотно
  • Максимальные размеры обрабатываемой заготовки, мм
  • Угол поворота режущего инструмента, град.
  • Размеры пропила, мм
  • Размеры станка, мм
  • Вес

Компания «РуСтан» предлагает к продаже оборудование и оснастку по выгодной цене. Напоминаем, при покупке действует гибкая система скидок!

Методы фигурной резки металла

Фигурная резка металла осуществляется на станках, с которыми можно работать без специальных навыков.

Основными способами резки считаются плазменная, лазерная, гидроабразивная и гильотинная резка. Рассмотрим основные виды фигурной резки металла.

Резка лазером

Лазерная технология

Лазерная технология является универсальной, так как дает возможность обрабатывать любые металлические сплавы, ведь на станке устанавливаются определенные параметры для каждого металла.

Главной особенностью лазерной резки является отсутствие контакта металла и режущего устройства.

Лазерная резка материала осуществляется тонким сфокусированным световым лучом, благодаря которому металлический лист нагревается и проплавляется насквозь.

Преимуществами лазерной резки являются:

отсутствие деформации материала;

возможность вырезания сложных контуров;

отсутствие последующей обработки.

Оборудование бывает твердотелым и газовым. Твердотелый инструмент довольно простой в управлении и использовании.

Лазерный стержень производится из неодимового стекла, обладающего способностью пропускать импульсный лучевой поток мощностью 6кВт.

В газовом станке установлена газоразрядная трубка вместо стеклянного стержня.

Трубка заполняется углекислым газом, азотом, гелием. Электроимпульсы активизируют молекулы газа, которые начинают излучать энергию, превращающуюся в направленный пучок.

Мощность некоторых моделей оборудования составляет 20 кВт. Такое оборудование отличается дороговизной.

Лазерная технология обработки листового металла дает возможность формировать любые сложные фигуры с минимумом отходов.

Благодаря точечному лучевому воздействию получаются гладкие и ровные кромки без неровностей не требующие дополнительной обработки.

Исключением для лазерной обработки является алюминий и сплавы алюминия с нержавейкой. Алюминий плохо поддается лазерной резке в связи с его отражающей способностью.

Плазменная технология

Фигурная плазменная резка листового металла дает возможность обрабатывать плазмой материал толщиной до 10 см.

Различные покрытия, ржавчина, загрязнения не снижают качество резки. Принцип работы следующий: в сопло плазмотрона подается газ под давлением.

Под действием электроимпульсов газ становится плазмой и образуется электрическая дуга между режущей головкой и стальным листом.

Резка осуществляется за счет струи плазмы. Основой метода является воздушно-плазменная дуга постоянного тока прямого действия.

В процессе резки плазмой металл раскаляется до 30000°.

К достоинствам плазменной резки можно отнести:

высококачественный и чистый разрез;

отсутствие высокотемпературного воздействия, приводящего к деформации материала;

По сравнению с резкой лазером, плазменная технология более производительная, менее затратная, имеет больший диапазон обрабатываемых материалов. Плазмой можно резать металл толщиной до 150 мм.

К недостаткам плазменной резки можно отнести большую ширину резки, которая способна увеличиваться пропорционально силе тока плазменной дуги, а также конусность кромки, которая образуется из-за формы плазменной струи.

Плазменная резка является самой востребованной для вырезания фигур, так как сочетает в себе основные критерии по соотношению цена-качество.

Гидроабразивная технология

Гидроабразивная резка – это технология обработки тонкой высокоскоростной струей воды с добавлением частиц абразивного материала – абразива.

Оборудование для такой резки позволяет работать не только с металлом, но и с пластмассой, деревом, керамикой.

Следует отметить, что данным способом можно работать с любым металлом, не подверженным коррозии.

На станке есть возможность настроить глубину резки, что особенно актуально, когда требуется резка до определенной толщины, а не насквозь.

Процесс гидроабразивной резки происходит следующим образом: вода под давлением подается в смесительную камеру, в которой вода смешивается с абразивом.

Затем через твердосплавное сопло смесь подается на место среза. После чего струя гасится водой из специального резервуара.

Температура во время резки не превышает 90°.

Достоинствами данной технологии являются:

отсутствие деформации материала из-за низких температур резки;

возможность разрезания металлов толщиной до 3 см, иных материалов – толщиной до 10 см;

универсальность оборудования, подходящего для резки большого количества материалов;

наличие оборудования, способного работать автономно, без человека.

Однако резка гидроабразивом имеет и недостатки, которые касаются не самой технологии, а оборудования:

  1. Появление конусности. Срез металла вырезается неровно, а в виде воронки. Устранить конусность можно специальным оборудованием:
  2. Неизменная скорость. Скорость является одинаковой и для тонкого, и для толстого металла, что влечет за собой большие энергозатраты.

Резка ножницами

Ножницы по металлу довольно часто используются для фигурной резки металла.

Ножницы способны разрезать металл толщиной до 1 мм. Ручной инструмент представляет собой два режущих ножа, расположенных под определенным углом 7-12°.

Для фигурной резки используются криволинейные ножницы и пальцевые ножницы.

Также для фигурной резки применяются гильотинные ножницы, представляющие собой станок, который используется в промышленных условиях.

Такие ножницы имеют максимальную глубину резки до нескольких миллиметров толщиной. Станок может быть ручным и электрическим.

При резке гильотинами срез получается ровным, без заусенцев.

Однако данным способом возможно вырезать не все контуры, сложные фигуры выполнить достаточно сложно.

Каждая их технологий фигурной резки металла имеет определенные достоинства и недостатки, что позволяет выбрать оптимальный вариант для каждого случая.

Фигурная резка листового металла — технология и оборудование


Резка Металла

Фигурная резка листового металла

Фигурная резка металла – это возможность создавать изящные рисунки на стальных листах по очерченному контуру. Современное оборудование и технологии позволяют выполнять раскрой быстро и точно.

На рынке инструментов представлены аппараты для домашнего использования и мощные профессиональные станки.

Оборудование для фигурной резки

Фигурная резка металла своими руками может производиться на компактных станках серии MMS. Это оборудование предназначено для эксплуатации в бытовых условиях и не требует специальных профессиональных навыков. На станках можно раскраивать стальные листы по рисунку.

Профессиональное оборудование более сложное и дорогостоящее. Раскрой металла может осуществляться лазерным лучом, плазмой или гидроабразивом.

В зависимости от способа управления станки бывают:

Ручные. С их помощью осуществляется фигурная резка листового металла в небольших объемах. Это наиболее доступные по цене компактные модели. Конструктивно каждая установка состоит из крепкой станины и двух ножей, зафиксированных друг над другом. Верхний нож имеет насечки для протяжки металла, а внизу находится пассивный ролик с регулируемым углом наклона для легкого перемещения листа. Резание происходит при ручном вращении двухстороннего трещоточного ключа, через который усилие передается на вал верхнего ножа.

Гидроабразивная фигурная резка

Автоматизированные. В промышленных масштабах ножницы для фигурной резки металлов оказываются неэффективными. Здесь используют массивные установки для профессиональной обработки. Процесс максимально автоматизирован и не требует от оператора приложения физических усилий. Работа станка задается компьютерной программой, что повышает точность фигурной резки и практически исключает риск ошибок.

Человек только размещает заготовку и выбирает тип выкройки, все остальное выполняет машина. Современное автоматическое оборудование отличается большим функционалом и высокой производительностью, но стоимость самых технологичных установок достигает нескольких сотен тысяч рублей.

Выбор станка основывается на объемах производства. Для выполнения штучной операции достаточно будет ручной установки, а для серийного выпуска изделий потребуется автоматизированный механизм.

Технологии фигурной резки

Ручные станки принципиальных различий не имеют. Принцип резания у них одинаковый. Профессиональное автоматическое оборудование в зависимости от воздействия на металл делится на три вида: лазерное, плазменное, гидроабразивное.

Лазерная резка

Лазерная фигурная резка металла универсальна в применении. С ее помощью можно обрабатывать любые сплавы – рабочие параметры настраиваются в зависимости от типа металла. Принципиальное отличие такого оборудования в отсутствии непосредственного контакта заготовки и режущего инструмента. Разрушение материала производится сфокусированным световым лучом, который создает сильнейший местный нагрев и точечно проплавляет лист насквозь.

Лазерный станок для фигурной резки металла может быть:

Лазерная резка

  • Твердотелым. Такая машина проста в устройстве, обслуживании и управлении. Стержень лазера изготавливают из неодимового стекла, способного пропускать импульсное и потоковое излучение мощностью до 6 кВт;
  • Газовым. Вместо стеклянного стержня внутри установки смонтирована газоразрядная трубка, заполненная гелием, азотом или углекислым газом. Молекулы газа возбуждаются электрическими импульсами и начинают излучать энергию, которая фокусируется в направленный пучок. Мощность некоторых моделей газовых лазеров доходит до 20 кВт. Это наиболее дорогое и производительное оборудование.

Лазер позволяет вырезать из металла фигуры любой сложности, при этом количество отходов будет минимальным. Точечное воздействие луча позволяет получать ровные и гладкие кромки без заусенцев.

Плазменный раскрой

Фигурная плазменная резка металла позволяет работать с листами толщиной до 100 мм. Наличие краски, оцинковки, ржавчины и других загрязнений не влияет на качество результата. В сопло установки подается газ под давлением. При воздействии электрических импульсов он превращается в плазму и инициирует образование электрической дуги между режущей головкой и металлом.

Во время плазменной фигурной резки происходит локальный нагрев заготовки до 30000 градусов. Такая температура расплавляет любые металлы.

Гидроабразивная фигурная резка

Метод пользуется популярностью у профессионалов, работающих в условиях производства. Станки позволяют обрабатывать заготовки не только металлические, но и пластмассовые, деревянные, керамические. Программа настройки устанавливает также глубину резки. Это необходимо, когда требуется прорезать лист не насквозь, а только до определенной глубины.

Для удобства сравнения технологии сведены в таблицу по основным параметрам:

Резка листового металла — станки и технологии


Ленточнопильная резка

Такой процесс, как резка листового металла широко применяется не только при производстве металлоизделий, но и в строительстве, и даже в ювелирном деле.

В зависимости от задач и требуемой чистоты обработки, а также от физических особенностей различных металлов и сплавов, могут применяться различные технологии.

Основные способы резки

На практике применяют две основные технологии резки листового металла, вернее две основные группы технологий, основанные на различных физических принципах воздействия на заготовку:

  • Механическая резка — основана на применение режущего инструмента, твердость и прочность которого выше чем у обрабатываемой детали. При выполнении работ по данной технологии не осуществляется тепловое воздействие на материалы. К основным типам такой резки относят использование гильотинных и ленточнопильных устройств, а также гидроабразивная технология.
  • Горячая технология — предполагает тепловое воздействие на обрабатываемую деталь, в результате которого происходит плавление и сгорание материала в районе реза. Существует множество способов выполнения работ по этому принципу, но к основным типам относится кислородная, плазменная и лазерная резка листового металла (последняя отличается высокой точностью и чистотой обработки поверхностей).

Все эти технологии имеют целый ряд преимуществ и недостатков, поэтому при выборе определенного способа резки необходимо учитывать и экономическую целесообразность применения.

Механическая резка металла

Ручная резка листового металла ножницами

Самый дешевый способ — ручная резка листового металла специальными ножницами . Но применяться она может только для тонколистовых материалов (оцинковка, некоторые виды профлиста). Но недорогая стоимость имеет и обратную сторону — низкая производительность, необходимость прилагать значительные усилия (в течение целой рабочей смены резать металл не сможет и подготовленный человек).

Поэтому в основном все подобные работы выполняются при помощи специального электроинструмента или промышленного оборудования.

Резка при помощи ручного электроинструмента. Наиболее известны сабельная пила и углошлифовальная машинка (в просторечье «болгарка»). Работать такими устройствами гораздо проще, но оба этих способа имеют и недостатки.

Так, сабельная электропила может применяться для мягких металлов или сплавов, некоторых видов стали. А при помощи болгарки не может выполняться резка и гибка листового металла (или профилированного) с полимерными покрытиями, например металлочерепица, металлопрофиль. Применение абразивных кругов повреждает защитные покрытия и снижает срок службы изделия.

Ленточнопильная резка — технология, основанная на применении оборудования с ленточным режущим элементом. Такая режущая лента имеет ряд зубьев, шаг установки которых определяется свойствами обрабатываемого металла. Данная технология отличается высокой производительностью, неплохой чистотой обработки, при этом ширина реза на современном оборудовании составляет не более 1,5-2 мм, а скорость достигает 10 см в минуту.

Оборудование для резки листового металла по данной технологии может применяться для обработки практически любых сплавов. К преимуществам относят существующую возможность выполнять рез под определенным выставленным углом. К недостаткам обычно причисляют невозможность применять для фигурной резки, кроме того, толщина заготовки ограничивается особенностями станка.

Оснащение гильотинного типа широко применяется на многих предприятиях металлообрабатывающей отрасли. Гильотинные ножницы для резки позволяют получить достаточно ровный рез, при этом оно может быть только прямолинейным. Качество среза во многом зависит от квалификации исполнителя.

В зависимости от типа привода исполнительного механизма существуют ограничения на толщину разрезаемого металла. Так, для станков с гидравлической подачей толщина заготовки обычно не превышает 6 мм.

Гидроабразивная резка

Гидроабразивная резка применяется для работы с материалами различной твердости (различные металлы, камень, бетон, железобетонные конструкции и многое другое). Принцип действия основан на применении смеси воды и абразивных материалов, которая подается при помощи насоса высоко давления (в некоторых современных устройствах этот параметр достигает 6 тысяч атмосфер). При этом смесь, проходя через выпускное сопло минимального диаметра (доли миллиметра) развивает скорость, в несколько раз превышающую скорость звука. Благодаря этому и производится резка различных материалов.

На сегодняшний день именно такой способ резки металлов считается самым перспективным. При этом тонкие металлы могут резаться даже без применения абразива, простой водой. Скорость работы во многом зависит от толщины заготовки, так 1 мм стальной лист можно резать со скоростью до 3 метров в минуту, а 10 см деталь — около 2,5 см/мин. Современное оборудование вполне позволяет работать с металлами толщиной до 30 см.

Следует сказать о том, что данная технология на сегодняшний день еще достаточно дорогостояща, в среднем час работы (с применением абразива) обойдется в 50-60 $.

Все эти методы резки металла хорошо зарекомендовали себя в условиях, когда применение термической обработки нежелательно. Различный режущий инструмент и мобильные установки для гидроабразивной обработки широко применяется в службе спасения.

Термическая (горячая) резка металла

Но все-таки гораздо чаще используют именно такие технологические приемы и оборудование.

Самая доступная цена на резку листового металла обеспечивается применением резки с использованием кислорода и горючих газов (или паров бензина или керосина). Стоит сразу отметить, что такой способ может применяться не для всех сплавов, так алюминий разрезать кислородной аппаратурой не выйдет. Основное требование — температура сгорания окислов металла должна быть меньше температуры плавления, в противном случае получить высокое качество реза невозможно.

Принцип действия основан на разогреве поверхности до определенной температуры (зависит от материала, от 1200 до 3000 градусов). Такой режим достигается благодаря смеси горючего газа и кислорода. После того, как начинают сгорать образующиеся окислы металла, в зону реза подается отдельный поток чистого кислорода, которым выдуваются все продукты горения.

Чтобы обеспечить максимальное качество реза необходимо правильно отрегулировать объем подачи горючей смеси и режущего кислорода, а также скорость перемещения резака.

Чаще всего такая технология применяется при производстве металлоизделий, монтажных работах, резке металлолома. Газовая резка имеет ряд недостатков — значительная ширина шва, необходимость последующей обработки (на кромках остаются наплывы, гарт, окалина). Кроме того, неравномерный нагрев поверхности материала может привести к деформации и потери металлом своих свойств.

Плазменная резка листового металла

Плазменная резка листового металла считается более современным способом раскроя. Она основана на применении высокотемпературного плазменного состояния газообразных веществ, получаемого под воздействием электрического дугового разряда.

Сварочный ток, необходимый для выполнения работ, создается трансформаторной или инверторной установкой, которая работает по принципу обычного сварочного аппарата.

Поток плазмы создается на рабочей насадке, плазмотроне. В ее конструкцию входит электрод, который и обеспечивает устойчивую электрическую дугу. После этого в рабочее сопло плазмотрона подается плазмообразующий газ, в качестве которого обычно применяют сжатый воздух или его смесь с аргоном или углекислым газом. При этом температура плазмы может достигать 30 тысяч градусов.

Плазменная установка может применяться для резки различных металлов и сплавов (алюминий, высоколегированная сталь, медь, чугун). Но стоит учитывать то, что применение данной технологии целесообразно только при толщине до 120-200 мм.

Высокотемпературный режим позволяет избежать термического воздействия на прилегающие к месту реза участки заготовки. Благодаря этому удается избежать тепловой деформации, что особенно важно для работы с нержавейкой.

Лазерный станок для резки листового металла с числовым программным управлением (ЧПУ) по праву считается самым инновационным оборудованием. Принцип действия основан на применении тепловой энергии узкосфокусированного лазерного луча. Главные преимущества данной технологии — высокая точность и чистота обработки, ширина реза может составлять десятые доли миллиметра. Эти свойства широко используются в ювелирном производстве, изготовлении деталей и изделий, к которым предъявляются существенные требования.

К недостаткам лазерных установок стоит отнести их низкий КПД, на сегодняшний день он не превышает 15-20%, а это обеспечивает высокую энергоемкость процесса. Но учитывая постоянное развитие этого направления, можно сказать, что у технологии большое будущее.

На текущий момент целесообразно применение такого оборудования при толщине металла не более 12-15 мм. При этом обеспечить резку материалов с высокими отражающими свойствами очень сложно, что так же определено низкой производительностью (КПД) установок.

Широкое применение металлов в различных областях промышленности обеспечивает развитие существующих и появление новых способов обработки. И это наглядно видно по количеству технологий, применяющихся для резки металла на современном этапе.

Лазерная резка металла — технологии и оборудование


Лазерная резка металла

Один из самых прогрессивных методов металлообработки — лазерная резка металла, которая на сегодняшний день применяется в различных отраслях производства и промышленности.

Лазерное излучение имеет достаточно высокую мощность, которая может быть сконцентрировано на минимальной площади поверхности (всего несколько микрон) обрабатываемой детали. Именно благодаря этому и осуществляется тепловое воздействие, обеспечивающее резку различных материалов, в том числе и металлов.

Физика процесса

В отличие от обычного светового излучения луч лазера имеет несколько другие физические свойства, что позволяет применять его для резки.

К таким особенностям следует отнести:

  • Монохроматичность — луч лазера обладает «одноцветностью», то есть он обладает статичной (постоянной) частотой и длиной волны. Благодаря этому появляется сфокусировать его наиболее точно.
  • Направленность — благодаря этому качеству лазерное излучение выходит из установки пучком с низким коэффициентом рассеивания, что и позволяет сконцентрировать луч на минимальной площади поверхности детали.
  • Когерентность — согласованное протекание волновых процессов в луче лазера приводит к появлению эффекта резонанса, который и обеспечивает существенное повышение мощности излучения.

Благодаря всем этим физическим свойствам появилась возможность сконцентрировать огромную энергию на малой площади детали (до 10 МВт/см 2 ), чем и обеспечивается лазерная резка по металлу и другим материалам.

Существующие технологии резки лазером

Резка металла лазером

На сегодняшний день широко применяются два способа лазерной резки — плавлением и испарением. При этом второй способ отличается большей чистотой и качеством, но требует значительных энергозатрат. Учитывая то, что КПД многих установок недостаточно высок, то испарение применяется в основном при обработке заготовок с минимальной толщиной, например, художественная лазерная резка металлов в ювелирном деле.

Рассмотрим обе эти технологии более детально:

  • При резке испарением происходят следующие процессы. Первоначально до температуры плавления нагреваются поверхностные слои металла. При проникновении луча вглубь заготовки, зона плавления также смещается, а верхние слои в этот же время нагреваются до температуры кипения, благодаря чему и происходит испарение материала. Повторимся еще раз, данная технология требует значительных затрат энергии, поэтому широкого применения она не получила.
  • Чаще всего применяется оборудование для резки металла по газолазерной технологии. В чем-то данный метод сходен со стандартной газовой резки с применением кислорода, разница заключается только в источнике разогрева до температуры плавления.
    При достижении температуры плавления на поверхности обрабатываемой детали, в зону резки подается струя газа, которой и производится удаление расплавленного металла из рабочей зоны. В качестве рабочего газа может применяться кислород, различные инертные вещества или их смеси.

Виды лазерного оборудования

В промышленных устройствах применяют различные типы лазеров, которые отличаются мощностью и другими параметрами излучения. Основное отличие заключается в различных материалах, применяемых в качестве активного тела, увеличивающего мощность светового излучения.

Подробнее о различиях и видах лазерного оборудования:

Твердотельные лазеры

  • Твердотельные лазеры . Активный стержень может быть сделан из рубина, алюмоиттриевого граната или неодимового стекла. Создаваемые лампой накачки импульсы светового излучения приводят к возбуждению атомов активного тела, в результате чего происходит значительное увеличение мощности излучения. После многократного отражения лазерного луча он фокусируется и выходит из установки через зеркало, отличающееся полупрозрачностью.
    Такие лазерные установки отличаются невысокой мощностью, которая чаще всего не превышает 5-6 кВт. Они способны работать в различных режимах (непрерывном или импульсном).
    Таким оборудованием осуществляется лазерная порезка металла (алюминий, медь, латунь), применять его для работы с неметаллическими материалами нецелесообразно.
  • Газовые лазеры . В этом оборудовании роль активного тела играет газ, который может прокачиваться в продольном или поперечном направлении, при этом вторые модификации применяются в более мощных устройствах (до 20 кВт).
    Энергетическое возбуждение атомов газа осуществляется при помощи электрического разряда.
  • Большим спросом пользуются и щелевые газы , с поперечной прокачкой углекислым газом. Мощность таких устройств в принципе невысока (до 8 кВт), но они отличаются небольшими габаритными размерами, что позволяет их применять в различных сферах.
    Однородность и устойчивость разряда обеспечена высокочастотной прокачкой активного газа, а надежность устройства обеспечивается небольшой щелью между питающими электродами, что позволяет улучшить отвод тепла из рабочей зоны.
    Такие установки могут применяться для работы с различными материалами (металлами и неметаллами), кроме того, их отличает минимальный коэффициент расхождения (рассеивания) луча, благодаря чему появилась возможность увеличить расстояние от обрабатываемой детали до лазерного аппарата.
  • Одни из самых мощных существующих лазерных установок — газодинамические (до 150 кВт и более). Такая мощность обеспечена прокачкой нагретого газа со сверхзвуковой скоростью. Такие установки используются в промышленных условиях, ЧПУ лазерная резка металла на таком оборудовании отличается высокой производительностью и точностью.

Но стоит сказать о том, что такое оборудование отличается сложностью и высокой стоимостью, поэтому встретить его можно на редких предприятиях.

Читайте также: