Лазерная резка черных металлов

• Разновидности черных металлов
• Особенности резки черных металлов
• Применение черного металла
• Цена лазерной резки черных металлов
• Вопросы и ответы

Лазерная резка черного металла — это высокоточный метод обработки углеродистых и низколегированных сталей, чугуна и других сплавов с минимальными допусками и высокой скоростью. Резка основана на действии концентрированного лазерного луча, который плавит и испаряет материал по заданному контуру, обеспечивая ровный рез без механических деформаций. Резка лазером одинаково успешно применяется для тонколистовых заготовок и для деталей значительной толщины.

Наша компания предлагает услуги лазерной резки черного металла на заказ любой сложности. Мы гарантируем высокую скорость, точность и гарантируем сдачу в срок любых объемов.

Разновидности черных металлов

Основные виды черного металла включают:

1. Железо:

• Чистое железо: получают электролитическим путем. Обладает высокой пластичностью, ковкостью, но низкой прочностью. Практически не используется в чистом виде из-за мягкости и склонности к коррозии.
• Технически чистое железо: содержит небольшое количество примесей (углерод, кремний, марганец и др.) с хорошими магнитными свойствами.

2. Чугун:

Сплав железа с углеродом (более 2.14%) с высокой твердостью, хрупкостью и хорошими литейными свойствами. Существуют следующие виды чугуна:

• Серый чугун: углерод находится в виде графита, придающего материалу серый цвет на изломе. Обладает хорошей обрабатываемостью резанием, виброгашением.
• Белый чугун: углерод находится в виде цементита (карбида железа), обеспечивая высокую твердость и износостойкость.
• Ковкий чугун: получают из белого чугуна длительным отжигом. Обладает более высокой пластичностью и ударной вязкостью по сравнению с серым и белым чугуном.
• Высокопрочный чугун: модифицируют магнием или церием из-за чего графит принимает шаровидную форму. Обладает высокой прочностью, ударной вязкостью и износостойкостью.

3. Сталь:

Сплав железа с углеродом (до 2.14%) с высокой прочностью, пластичностью и свариваемостью делится на:

• Углеродистая сталь: основным легирующим элементом является углерод. В зависимости от содержания углерода различают:
• Низкоуглеродистая сталь (до 0.25% C): хорошо сваривается, пластична.
• Среднеуглеродистая сталь (0.25-0.6% C): обладает более высокой прочностью по сравнению с низкоуглеродистой.
• Высокоуглеродистая сталь (0.6-2.14% C): обладает высокой твердостью и износостойкостью.
• Легированная сталь: кроме углерода, содержит другие легирующие элементы (хром, никель, марганец, кремний, вольфрам и др.), улучшающие ее свойства.

Примеры легированных сталей:

• Нержавеющая сталь: содержит хром (более 12%) для высокой коррозионностойкости.
• Инструментальная сталь: легирована вольфрамом, молибденом, хромом для повышения твердости, износостойкости и теплостойкости.

Особенности лазерной обработки черных металлов

Применительно к черным металлам, лазерная резка показывает значительные преимущества в сравнении с традиционными способами резки.

1. Высокая точность и качество реза

Лазерная резка обеспечивает точность обработки, позволяя получать детали со сложной геометрией и маленькими деталями. Из-за узкого лазерного луча ширина реза минимальна, что снижает потери материала и обеспечивает высокое качество поверхности. Края реза получаются ровными, без заусенцев и деформаций, из-за чего не нужна дополнительная обработка.

2. Бесконтактная резка

В отличие от механических способов резки, лазерный луч не оказывает физического воздействия на материал. Такая резка позволяет избежать деформации заготовки, особенно при лазерной обработке тонколистового металла. Отсутствие механического воздействия также снижает риск повреждения поверхности и продлевает срок службы оборудования.

3. Высокая скорость резки

Лазерная резка достигает высоких скоростей обработки, что значительно увеличивает производительность. Быстрота лазерной резки зависит от толщины материала, мощности аппарата и вспомогательного газа. Для тонколистовых черных металлов лазерная резка быстрым способом обработки.

4. Универсальность

Лазерная резка используется для обработки разных марок черного металла, включая углеродистые и легированные стали, а также чугун. Задавая параметры лазерного луча (мощность, частота, скорость перемещения), можно эффективно резать металлы разной толщины и твердости.

5. Минимальная зона термического влияния (ЗТВ)

Зона термического влияния – это область материала, нагретая от лазерной резки и претерпевшая изменения в структуре и свойствах. Лазерная резка характеризуется минимальной ЗТВ, что особенно важно для высокопрочных и легированных сталей.

Минимизация ЗТВ позволяет сохранить механические свойства материала вблизи реза.

6. Использование вспомогательных газов

Резка черного металла часто предполагает вспомогательные газы: кислород, азот или аргон. Кислород применяется для окислительной резки, при которой происходит экзотермическая реакция между кислородом и расплавленным металлом для эффективного удаления материала. Азот и аргон используют для инертной резки, предотвращающей окисление металла и обеспечивающей более чистое качество поверхности. Выбор газа зависит от марки металла и нужного качества реза.

7. Ограничения по толщине

Лазерная резка наиболее эффективна для обработки черных металлов толщиной до 20-25 мм. Для лазерной резки толстолистового металла могут потребоваться мощные резаки и специальные технологии.

Применение черного металла

Рассмотрим конкретные примеры применения черных металлов в отраслях.

Строительство

Металлические конструкции зданий и сооружений: стальные балки, колонны и фермы являются основой каркасов высотных зданий, промышленных цехов, мостов и других крупных сооружений. Например, Эйфелева башня в Париже – пример использования кованого железа в строительстве.

Арматура для железобетона: стальные стержни и сетки, используемые в железобетонных конструкциях, обеспечивают прочность на растяжение и предотвращают разрушение бетона. Примером может служить любой многоэтажный дом или мост.

Трубы: чугунные и стальные трубы широко используют для прокладки систем водоснабжения, отопления, канализации и газопроводов. Например, магистральные трубопроводы, транспортирующие газ и нефть на большие расстояния.

Кровля: стальные листы с полимерным покрытием используют для кровель жилых и промышленных зданий. Примером может служить металлочерепица.

Машиностроение

Двигатели внутреннего сгорания: чугунные блоки цилиндров и стальные коленчатые валы являются ключевыми компонентами двигателей автомобилей, тракторов и другой техники.

Трансмиссии: стальные шестерни, валы и подшипники используются в трансмиссиях автомобилей, станков и другого оборудования для передачи крутящего момента.

Рамы и кузова автомобилей: стальные рамы и кузова обеспечивают прочность и безопасность автомобилей. Современные автомобили используют высокопрочные стали для снижения веса и повышения безопасности.

Станки: чугунные станины станков обеспечивают жесткость и виброустойчивость, необходимые для точной обработки деталей. Стальные детали станков используют для производства режущего инструмента, направляющих и других деталей.

Транспорт

Железнодорожные рельсы: изготавливают из высокоуглеродистой стали, обеспечивающей износостойкость и прочность.

Вагоны и локомотивы: каркасы вагонов и локомотивов изготавливают из стальных профилей и листов.

Судостроение: стальные корпуса судов обеспечивают прочность и водонепроницаемость. Например, большинство танкеров, контейнеровозов и других морских судов имеют стальной корпус.

Производство бытовых изделий

Посуда: чугунная и стальная посуда (сковороды, кастрюли) отличается долговечностью и теплопроводными свойствами.

Инструменты: стальные инструменты (молотки, отвертки, плоскогубцы) используют в строительстве, ремонте и других сферах деятельности.

Мебель: стальные каркасы мебели (стулья, столы, кровати) обеспечивают прочность и устойчивость.

Бытовая техника: многие детали бытовой техники (холодильники, стиральные машины, плиты) изготавливают из стали.

Энергетика

Трубопроводы электростанций: изготавливают из специальных марок стали, устойчивых к высоким температурам и давлению.

Корпуса турбин: для производства корпусов турбин используют легированные стали с высокой прочностью и жаропрочностью.

Цена лазерной резки черных металлов