Лазерная резка металла: особенности, преимущества, цены

Содержание:

1. Технология
2. Оборудование
3. Сфера применения
4. Примерная стоимость
5. Плюсы и минусы
6. Выводы
7. FAQ

Лазерная резка металла — инновационный способ раскроя и резки металлических деталей с помощью теплового воздействия. Технология отличается точностью и сводит к минимуму механическое воздействие на объект. Рассмотрим, в чем состоит принцип подобной обработки, на какие виды она делится, где ее применяют, в чем ее плюсы и минусы.

Технология 

Суть метода в том, что специальное оборудование фокусированно направляет на выбранное место лазерный луч. Проходя через несколько линз, луч усиливается и двигается по границам будущей детали с помощью привода. Под воздействием мощной тепловой энергии материал плавится, закипает и наконец сгорает или испаряется, после чего объект резки приобретает необходимую форму и размер.

Из-за больших энергетических затрат этот способ больше подходит для тонкого листового материала. При большей толщине сырья, для снижения энергопотерь применяется лазерная резка металла с использованием газа: кислорода, азота, аргона, гелия. Под давлением газ заставляет материал гореть с большей интенсивностью. Это ускоряет процесс и обеспечивает качественную обработку краев детали.

Перед началом работы создается чертеж заготовки. Он загружается в программу станка, задаются параметры. Далее в автоматическом режиме происходит процесс резки металла. Каждому материалу подходит определенный механизм: 

• Плавление. Распространено в работе с металлом, камнем, стеклом, керамикой. Не подходит для пластиков и некоторых минералов.
• Горение. Применяется для обработки черных металлов. Используется одновременно с подачей кислорода, усиливая интенсивность потока. Обычно доступна услуга по последующей обработке кромок.
• Испарение — мощное импульсное нагревание металла лазером. За счет этого он легко достигает максимальной температуры и быстро начинает испаряться. Механизм энергозатратный и применим для тонкого листового сырья.
• Термораскаливание. Воздействует на хрупкие материалы таким образом, что они начинают трескаться. Процесс не расходует много энергии и его можно контролировать, настраивая характеристики луча.
• Термохимическая реакция. Возможна при взаимодействии молекулы с фотонами, локальном и макроскопическом нагревании, при радиационных химических реакциях.

При резке полностью испаряется металл только на тонких листах. Более толстые заготовки приходится очищать от следов вещества с помощью кислорода, азота и других инертных газов.

Оборудование

Аппарат лазерной резки металла состоит из источника тепловой энергии, из системы, запускающей лазер, и из системы линз, которые фокусируют луч в заданной точке и усиливают его. Лазерный станок оснащен числовым программным управлением (ЧПУ). Для него характерна высокая точность в работе по заданным параметрам и минимальная вероятность ошибок и брака.

Оборудование делится по источникам луча — на твердотельное, газовое и газодинамическое:

• В твердотельном используется стержень из гранита или драгоценного камня, вокруг которого расположены зеркала для отражения энергии от мощной газоразрядной лампы.
• Принцип работы газового оборудования для лазерной резки металла построен на использовании углекислого газа, иногда в сочетании с гелием и азотом. 
• Газодинамические аппараты создают излучение за счет оксида углерода, нагретого до температуры 730-2700 градусов по Цельсию.

В случае деформации сырья аппарат автоматически настраивается и выполняет резку на высоком уровне качества.

Сфера применения

Лазерная резка металла широко применяется в промышленности и на обрабатывающих производствах. Малый бизнес также работает с этой технологией в гравировке. Кроме металла, возможности лазерной энергии используют для дерева, стекла, резины, акрила и других материалов в следующих областях:

• в авиа- и судостроении, а также автомобилестроении;

• в оборонной промышленности;

• в машиностроении;

• в приборостроении;

• при изготовлении электроники и электротехники;

• в производстве сельскохозяйственного оборудования;

• в выпуске высокоточного медицинских приборов;

• для создания корпусной мебели и декора интерьера;

• в рекламе — при изготовлении световых вывесок, штендеров, букв для растяжек и вывесок, макетов и визиток;

• для выпуска печатей, штампов и трафаретов;

• в легкой промышленности;

• в строительстве.

С технологией доступен раскрой любых мелких деталей на заготовке, а в процессе лазерной резки можно получить изделия самой сложной формы. Это востребованная услуга в промышленной сфере, и в Москве есть множество компаний, у которых можно заказывать лазерную резку металла.

Примерная стоимость

Цены на услуги лазерной резки металла зависят от его разновидности и толщины. На предприятиях работают с такими материалами, как алюминий, сталь разных типов, нержавейка, латунь, медь и титан. Отдельно рассчитывается стоимость резки строительных деталей. Например, швеллера и уголка. 

Алюминий — непростое сырье для работы с лазерным лучом. Он интенсивно отражает тепло и требует использования большего числа газов для лучшего очищения краев детали. Толщина листа при резке может быть от 1 до 6 мм.

Толщина, мм	до 100 м, руб	101-500 м, руб	от 500 м, руб
1	60	50	40
1,5	98	73	54
6	449	308	204

Лазерную резку нержавеющей стали заказывают часто, хотя материал тоже сложно обрабатывать. Он прочный, мало подвержен коррозии, но при резке листов большой толщины требуются большие энергозатраты. Для обработки подходят листы толщиной от 0,8  до 10 мм.

Толщина, мм	до 100 м, руб	101-500 м, руб	от 500 м, руб
2	102	89	74
4	233	180	123
10	776	601	456

Конструкционная сталь — высокопрочный материал, при обработке лазером на краях не остается следов оплавления и других дефектов. Как и в случае с остальными видами металлов, срез от лазерного луча на стали ровный и точный. Толщина сырья, подходящая для лазерной резки лазером, варьируется от 0,8 до 16 мм.

Толщина, мм	до 100 м, руб	101-500 м, руб	от 500 м, руб
0,8	45	29	25
5	97	78	68
16	484	368	351

Приведенные выше примеры стоимости услуг не включают цену материала и могут меняться в зависимости от сложности работы. Каждый вид сырья с определенными параметрами нуждается в индивидуальных настройках в ЧПУ лазерного станка и решения по типу и количеству подаваемого газа, что требует высокой квалификации от оператора оборудования и влияет на цену заказа.

Плюсы и минусы

Преимущества технологии лазерной резки металла обеспечивают этому методу популярность среди опытных мастеров на промышленных производствах. Есть у метода и свои недостатки. Сначала подробно рассмотрим плюсы.

• Все процессы автоматизированы, в том числе раскрой листа. Это позволяет избежать ошибок и брака и добавляет легкости управлению станком.

• Лазерный луч режет любые материалы и заготовки. Но не только сталь, медь, чугун, алюминий, латунь и другие металлы. На этом оборудовании можно обработать дерево, стекло, резину, а также трубы, уголки, листы, болванки. 

• Технология неприхотлива к состоянию материалов, достаточно отсутствия повреждений и грязи, а также толщины в рамках допустимого диапазона.

• Возможно изготовление деталей сложной формы со разнонаправленными срезами, большого и маленького размера, с минимальной погрешностью в 0,1 мм.

• Большой диапазон толщин обрабатываемого сырья — от 0,2 до 40 мм.

• Точная локализация нагревания материала и возможность избежать его деформации. Также не возникает необходимости дополнительно очищать края вырезанной детали.

• Цена на услуги по лазерной резке в Москве рассчитывается индивидуально и определяется как средняя благодаря тому, что связана с видом, толщиной сырья и другими характеристиками.

Среди минусов технологии выделяются всего три:

• энергозатратность, особенно при большой толщине сырья. Оборудование для резки лазером высокотехнологичное и расходует много энергии,

• по причине технологичности и сложности станки дорого стоят и доступны не на всех предприятий, занимающихся лазерной резкой металла,

• площадь листа для обработки ограничена размерами 3000 на 1500 мм и толщиной до 40 мм.

Выводы

Востребованность услуги резки металла с помощью лазера определяется технологичностью, производительностью и точностью метода. Такой способ обработки материала универсален и используется не только во многих промышленных сферах, но и на малых предприятиях в Москве и других городах России.