Резка

Лазерная резка осуществляется за счет нагрева материала вследствие поглощения сфокусированного лазерного луча. При достижении материалом точки плавления, расплав следует удалять с помощью потока газа, соосно подающегося в зону реза. В результате формируется лазерный рез и происходит разделение материала.

Лазерная резка осуществляется за счет нагрева материала вследствие поглощения сфокусированного лазерного луча. При достижении материалом точки плавления, расплав следует удалять с помощью потока газа, соосно подающегося в зону реза. В результате формируется лазерный рез и происходит разделение материала.

Существует три базовых типа лазерной резки:

Image

При резке плавлением продувка зоны реза осуществляется инертным газом, таким как азот или аргон. За счет энергии лазерного излучения происходит плавление материала. На фронте реза образуется пленка расплава, которая удаляется через канал реза потоком сжатого газа, подающегося через сопло. Такой способ можно использовать для резки практически любых металлов толщиной до 25 мм. 

Image

При лазерно-кислородной резке, в качестве вспомогательного газа, используется кислород. Данный процесс комбинированный: пока подводимая лазерным лучом энергия подогревает и плавит поверхность, газ вступает в экзотермическую реакцию с материалом с выделением большого количества тепла. Расплав и продукты горения удаляются потоком вспомогательного газа формируя канал реза. Лазерно-кислородная резка часто применяется при резке малоуглеродистой стали толщиной до 40 мм и позволяет достигать высоких скоростей обработки.

Сублимационная (или испарительная) резка происходит за счет испарения поверхностного слоя материала. Данный процесс требует высокого уровня плотности мощности, поэтому в испарительной резке используются одномодовые импульсные или непрерывные лазеры. Метод испарительной резки используется для материалов с низкой температурой испарения: полимеров, дерева, органических материалов и металлической фольги.

Волоконные лазеры позволяют легко управлять уровнем мощности излучения за счет динамической регулировки. Применяя различные оптические конфигурации можно обеспечить широкий диапазон размеров пятна. Эти возможности позволяют пользователю подобрать подходящую плотность мощности для резки разных материалов и толщин. Волоконные лазеры производства компании IPG представляют собой идеальное решение многих задач лазерной резки.

 

Типы металлов

Нержавеющие стали Углеродистые стали Золото и серебро Алюминий
Инструментальные стали Никелевые сплавы Латунь и медь Титан

 

Технология лазерной резки плавлением может быть использована при резке практических любых видов металлов и сплавов. От требований, предъявляемых к производительности и качеству реза, зависит тип и мощность лазерного источника.

Для тонколистовых материалов (толщиной менее 1 мм) лучше всего подходят одномодовые волоконные лазеры производства IPG благодаря возможности фокусировки в пятно минимальных размеров. Высокие плотности мощности, обеспечиваемые малыми размерами пятна и отличным качеством пучка, позволяют производить резку любой сложной формы на высокой скорости. Область применения одномодовых лазеров обширна — резка по трафаретам для нанесения припоя, резка тонкой меди, необходимая для производства аккумуляторов и, даже, сердечно-сосудистое стентирование.

 

 

Квазинепрерывные волоконные лазеры позволяют обрабатывать как тонкие, так и толстые материалы. Резка в импульсном режиме обеспечивает минимальное количество шлака и минимальную зону термического влияния, что критично для многих процессов резки, например, при обработке миниатюрных и тонкостенных деталей.
Непрерывные и квазинепрерывные волоконные лазеры позволяют реализовать режим резки с малым коэффициентом заполнения. Высокая пиковая энергия в импульсе позволяет обрабатывать тонко- и толстолистовые материалы, а также материалы с высокой отражательной способностью. При этом средняя мощность излучения невелика. Резка в импульсном режиме используется и для обработки керамики. Высокомощные квазинепрерывные лазеры импульсной мощностью 20 кВт и средней мощностью 2 кВт используются при выполнении сверления в авиакосмической промышленности, где используются материалы толщиной >25 мм.

Производительность при обработке волоконными лазерами значительно выше, чем СО2-лазерами при одинаковой выходной мощности, на одном материале и толщине. Кроме того, потребление энергии значительно ниже, чем у СО2-лазера. Примерно 9 % преобразование электрической энергии в оптическую у СО2-лазера против >45 % у волоконного лазера (лазеры серии YLS-ECO имеют КПД преобразования электрической энергии в оптическую более 50 %).

Системы, оборудованные волоконными лазерами от 2 кВт до 6 кВт, позволяют резать тонколистовой и толстолистовой металл на одном станке. Из-за высокого поглощения излучения волоконные лазеры могут резать высокоотражающие материалы (бронзу, алюминий и медь) с высокой скоростью.

Уникальные возможности, простота применения и технического обслуживания волоконных лазеров компании IPG —  делает их идеальным решением для резки металлов.

 

Лазерно-кислородная резка - гибридный процесс, поскольку помимо энергии лазерного излучения в резке участвует энергия экзотермической реакции окисления. При переходе к большим толщинам такой процесс дает возможность получить существенный прирост скорости обработки.

Мощные непрерывные волоконные лазеры IPG серии YLS используются для резки тонких и толстых материалов в различных областях производства. Большая глубина фокусировки, в совокупности с продувкой кислородом, обеспечивают качественную резку даже на больших толщинах. Высокая производительность, малая ширина реза и зона термического влияния - существенные преимущества лазерной резки перед другими методами резки. Традиционное использование мощных многомодовых лазеров – резка низколегированных и конструкционных сталей в различных отраслях промышленности, например, в кораблестроении.

Волоконные лазеры IPG используются в комплексах трехмерной резки, что снижает энергопотребление и время обработки. Такие системы обеспечивают надежный и эффективный метод резки тонких и толстых металлических листов. Головки IPG для резки, интегрированные в комплексы, оснащены системой удаленного управления и возможностью линейного перемещения. Основная область применения – трехмерная резка труб и элементов кузовов в автомобильной промышленности. Современные системы имеют возможность обработки плит, что делает их ещё более гибкими.

Все непрерывные волоконные лазеры IPG, для обеспечения точной резки, имеют опцию модуляции выходного излучения на частотах до 5 кГц. Компания IPG создала ряд уникальных продуктов с высокой пиковой мощностью - квазинепрерывные волоконные лазеры (серия QCW). Эти лазеры характеризуется высокой пиковой и низкой средней мощностью. Область применения – сверление толстых материалов и материалов с высокими коэффициентами отражения.

Мощные непрерывные волоконные лазеры IPG широко используются в задачах плоского и объемного раскроя различных толщин и материалов. Большая энергоэффективность в сочетании с непревзойденными характеристиками выходного излучения обеспечивают высокую производительность и качество лазерной резки.

 

Контакты
Обратитесь за поддержкой в наш отдел продаж. Запросите подробную информацию о продукции или задайте нам вопрос.