Лазерная резка заключается в удалении части материала с объекта по заранее заданной траектории (более подробно об этом можно узнать здесь https://3dprintspb.com/lazernaya-rezka-materialov/). Процесс лазерной резки заключается в концентрации энергии лазерного луча через фокусирующую линзу до тех пор, пока он не станет очень маленькой точкой на поверхности материала. Концентрация энергии значительно повышает ее температуру и вызывает удаление материала, а значит, и разрез.
В зависимости от используемого материала и его химических и физических характеристик, взаимодействие между лазером и материалом будет стимулировать один из следующих процессов:
- Сублимация. Лазер нагревает материал, вызывая немедленную сублимацию. Этот процесс используется для резки различных полимеров.
- Резка расплава. Лазер нагревает материал до тех пор, пока он не расплавится. Расплавленный материал выбрасывается струей газа. Этот процесс используется для резки металлов и некоторых полимеров.
- Химическая деградация. Лазер нагревает материал до тех пор, пока его молекулы не превратятся в их основные компоненты. Этот процесс используется для резки древесных материалов, таких как бумага.
Преимущества лазерной резки по сравнению с другими методами резки
Лазерная резка имеет множество преимуществ как с точки зрения качества резки, так и с точки зрения самих характеристик процесса. Основные из них:
- высокая точность резки;
- чистые кромки реза без дефектов и отсутствие необходимости в дополнительной отделке;
- очень ограниченная зона термического влияния, не повреждает окружающий материал;
- высокая скорость резки;
- за счет отсутствия механического взаимодействия нет необходимости закреплять обрабатываемую деталь;
- нет риска износа и поломки инструмента, так как не используются физические средства, лазерный луч состоит из света;
- процесс легко автоматизируется;
- высокая возможность настройки разреза и высокая гибкость;
- очистка, сокращение отходов;
- возможность следовать сложной геометрии резки;
- не образуется стружка, за исключением пыли, паров или дыма, которые можно легко удалить с помощью всасывания.
Лазерная резка промышленных секторов
Лазерная резка используется во многих отраслях промышленности. Некоторые из них:
- Автомобилестроение. Резка пластиковых деталей автомобилей, резка кожи.
- Роботостроение. Резка деталей из разных материалов.
- Реклама. Дизайн и производство упаковки, вывески, таблички. Рекламно-сувенирная продукция.
- Декорирование. Создание объектов, вырезанных лазером. Создание картин, мозаичных экранов.
- Мода. Создание ювелирных украшений и бижутерии.
Материалы, которые можно обрабатывать лазерной резкой
Лазерная резка может применяться к большинству материалов, обычно используемых в производстве. Различают металлы и неметаллы.
Волоконный лазер в основном используется для лазерной резки металлов. Этот тип лазера работает на длине волны, совместимой с характеристиками металлов.
С другой стороны, лазерная резка неметаллов находится в бесспорной сфере применения CO 2 -лазера. Этот тип лазера имеет длину волны 10,6 микрометра, которая полностью поглощается неметаллическими материалами. Эта характеристика придает лазеру CO 2 исключительную гибкость.
Список неметаллических материалов, которые можно резать CO 2 -лазером:
- пластиковая пленка;
- ПММА;
- полиэтилен;
- кожа;
- ткани из натуральных волокон;
- ткани из синтетических волокон;
- древесина и производные;
- МДФ;
- ДСП;
- фанера;
- бумага и картон;
- глинозем;
- камень;
- стекло.
Лазерные источники, подходящие для лазерной резки
Для получения качественного реза лазерная система должна иметь определенные параметры. Одним из которых является способность системы фокусировать лазер на рабочей поверхности. Этот параметр определяется производительностью сканирующей головки. Лазерные сканирующие головки позволяют настроить параметры фокусировки таким образом, чтобы всегда гарантировать высокое качество резки.
Скорость и мощность источника — два других параметра, влияющих на качество реза. Для каждого вида материала можно найти наилучшую комбинацию для получения высококачественного результата.
Скорость выполнения реза прямо пропорциональна мощности лазера. Для высоких скоростей резки лучшим выбором будет лазерный источник большей мощности. Мощность можно регулировать, когда требуются более низкие рабочие скорости.
Лазерные источники могут работать в паре со сканирующей или режущей головкой.
Лазерные головки имеют следующие особенности:
- Бесконечная мощность. Возможность самостоятельно перезаряжать станок, производящий лазер.
- Различные варианты мощности. Доступны от 300 до 1200 Вт.
- Одинаковый форм-фактор для всех мощностей.
- Высокая энергоэффективность.
- Компактная конструкция.
Возможность применения лазерной резки зависит от нескольких параметров, таких как фокусная способность сканирующей головки, скорость резки и мощность источника.
