Резка нержавейки лазером: особенности технологического процесса
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса(ов))

Резка нержавейки лазером

 Резка нержавейки лазером

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Каковы преимущества резки нержавейки лазером
  • Как осуществляется резка нержавейки лазером
  • На каком оборудовании выполняется резка нержавейки лазером

Нержавеющая сталь — самый востребованный на сегодняшний день материал и один из наиболее технологичных металлов. Она используется в производственных циклах различных видов промышленной металлообработки. Среди всех технологий обработки металла резка нержавейки лазером является наиболее инновационной, сочетающей в себе высокое качество и эффективность. Этому методу и будет посвящена статья.

 

Особенности резки нержавейки лазером

 Особенности резки нержавейки лазером

Лазерная резка нержавейки считается наиболее сложным типом обработки. Но данная сталь достаточно трудно поддается разрушению, поэтому метод с лазером является оптимальным вариантом среди остальных. Другие же технологии металлообработки проявляют себя хуже по отношению к нержавейке. Для листового алюминия зачастую резка лазером служит единственно возможным методом, поскольку высокая температура вызывает окисление поверхности алюминия, при этом она покрывается холодными трещинами. Очень низкой эффективностью обладает и раскрой металла механическим способом.

Сложности в обработке нержавеющей стали связаны со свойствами сплава:

  • из-за большого содержания в ней легирующих присадок возможно зашлаковывание поверхности разреза;
  • в зоне нагрева образуются тугоплавкие оксиды, по этой причине затрудняется прохождение лазера по линии разреза, и, как следствие, увеличивается расход электроэнергии;
  • высокохромистые и хромоникелевые стали обладают низкой текучестью, что также усложняет процесс резки.

Лазерная резка осуществляется с использованием очищенного азота, поступающего в зону резки под давлением в 20 атмосфер. Если режется толстый металл, луч заглубляется в материал, давая возможность газу поступать внутрь. Получившееся отверстие в итоге имеет больший диаметр, чем ширина разреза, поэтому в зону расплава поступает повышенное количество азота.

Преимущества резки нержавейки лазером

 Преимущества резки нержавейки лазером

Для резки нержавейки используются высокотехнологичные лазерные установки, позволяющие изготавливать изделия самой сложной формы. Обработка стали совершается автоматически, луч лазера при этом выполняет функции режущего инструмента. Контроль движения лазерного луча осуществляется компьютером по заранее заложенной программе. Получаемая деталь в итоге не имеет каких-либо деформаций, заусенцев и облоя вдоль линии разреза.

В целом, лазерная обработка нержавеющей стали любой марки обладает следующими достоинствами:

  • погрешность резки минимальна и не превышает 0,08 мм;
  • максимальная гибкость и точность в регулировке мощности луча;
  • высокая скорость раскроя листового металла;
  • практически безотходный процесс;
  • способность луча мягко воздействовать на металл, стойкий к коррозии;
  • лазерный луч может резать листовой металл любой толщины;
  • гарантированное соблюдение заданных геометрических параметров обрабатываемой заготовки с абсолютной точностью.

Перечислим другие преимущества лазерной технологии перед остальными популярными методами металлообработки:

  • Благодаря заложенной программе автоматизированного контроля качества и выполнения операций достигается высокая точность резки, поэтому имеется возможность создавать сложные детали.
  • Каждая лазерная установка обладает достаточной производительностью, чтобы заблаговременно выполнять срочные и тяжелые задачи.
  • Нагрев материала происходит только вдоль зоны резки.
  • Лазерное оборудование способно выполнять контурный раскрой любой сложности.
  • Излишки материала контролируются встроенным компьютером. Расположение всех требуемых форм заготовок рассчитывается программно исходя из наибольшей рациональности.
  • Минимальный диаметр создаваемых отверстий составляет всего 0,5 мм.

Лазерная обработка металла считается передовой технологией. Это побуждает заказчиков сегодня отказываться от устаревших методов металлообработки в пользу современных.

С внедрением лазерной технологии производителем качество его продукции значительно возрастает. Также изготовитель получает возможность выполнять индивидуальные заказы.

Резка лазером не меняет физических свойств нержавейки. Данная операция может использоваться для любых её типов вне зависимости от плотности и теплопроводности.

Как осуществляется резка нержавейки лазером

 Как осуществляется резка нержавейки лазером

При лазерной резке отсутствует физический контакт с любым обрабатываемым материалом, в том числе и с нержавейкой. Выполнение операций осуществляется световым лучом по встроенным командам.

Луч лазера создает точку фокусировки на поверхности металла, где материал начинает интенсивно гореть, плавиться и испаряться. Такой эффект возможен благодаря следующим характеристикам лазера:

  1. Монохроматичность. Длина волны и частота лазерного луча неизменны, что позволяет лучу легко фиксироваться на любой поверхности с помощью обычных оптических линз.
  2. Направленность. Луч лазера имеет очень малый угол расходимости, благодаря чему он легко фокусируется на обрабатываемом участке.
  3. Когерентность. В луче лазера происходят согласованные колебания волн, поэтому возникает резонанс, многократно усиливающий исходную мощность излучения.

При достижении температуры кипения металла в зоне воздействия луча материал испаряется. Благодаря его теплопроводности зона плавления и последующего закипания устремляется вглубь заготовки.

Бесплатная консультация

Лазерная металлообработка технологически применима к мягким сплавам и тонколистовому металлу. Выполнение этой процедуры осуществляется двумя способами:

  • резка лазером через плавление нержавейки;
  • резка лазером через испарение нержавейки.

Самым распространенным и дешевым способом является плавление с помощью лазерного луча. Действие сфокусированного лазера на поверхность металла способствует его быстрому нагреву, в результате чего в этой зоне он начинает плавиться. Равномерное движение луча лазера позволяет создавать нужную форму детали.

При избыточном нагреве молекулы металла переходят в фазу закипания, в которой частички материала мгновенно испаряются.

Второй метод резки, выполняемый через испарение, наиболее эффективен и точен, но при этом особо требователен с точки зрения используемых ресурсов и мощностей. Поскольку данный способ достаточно дорогостоящий, он заметно увеличивает себестоимость выпускаемой продукции.

С помощью лазерной установки производится обработка металла в двух режимах:

  • Врезка. Используется для формирования сквозных щелей различных диаметров. Технология позволяет создавать микроотверстия и разрезы минимальной ширины.
  • Раскрой. Сначала производится прожиг металлической заготовки (создается пробоина минимального диаметра), а затем режущая головка движется в направлении, заданном заложенной в станке программой.

 Раскрой металла

В процессе раскроя нержавейки структура металла в зоне действия луча разрушается. Это происходит последовательно в три этапа:

  1. Нагрев металла.
  2. Плавление металла.
  3. Испарение частиц распада.

Лазерный луч — это источник тепла, концентрирующий в себе газ в условиях высокой температуры. Имея сечение всего 10–20 мкм, луч обладает тепловой мощностью 100 МВт/кв. см. Чем мощнее источник, тем быстрее протекает каждый этап разрушения. Сконцентрированная на небольшом участке тепловая энергия луча лазера почти мгновенно расплавляет материал в этом месте. Происходящая в металле термохимическая реакция разделяет его и меняет структуру в зоне действия лазера.

Сравним два вида резки нержавейки, выявив их сходства и различия:

Лазерная резка Гидроабразивная резка

Металл режется в результате термохимической реакции.

Металл режется в результате механического разрушения его поверхности.
Активным элементом выступает газ (кислород или азот). Активным элементом служит вода с абразивными материалами.
Скорость резки достигает 2,5 м/с. Скорость резки составляет от 52 до 62 м/ч.
С увеличением скорости резки ухудшается качество обработки. С повышением рабочего давления увеличивается скорость резки.
Применима для раскроя металла любого типа толщиной до 100 мм. Применима для раскроя металла любого типа толщиной до 100 мм.

Какое оборудование используется для резки нержавейки лазером

 Какое оборудование используется для резки нержавейки лазером

Установки для лазерной обработки нержавейки обладают следующими характеристиками:

  • давление газовой струи и ее состав;
  • тип обрабатываемого материала;
  • интенсивность и мощность лазерного луча.

Установки для лазерной резки бывают следующих типов:

  1. Твердотельные установки. Рабочим органом в них служит кристалл рубина, алюмоиттриевый гранат или неодимовое стекло. Угол светового потока, падающего на минерал, имеет точное значение. Оборудование небольшой мощности может использоваться и для раскроя цветных металлов, и для гравировки металлических поверхностей. Небольшие установки пригодны для ручной обработки заготовок и могут применяться в небольших слесарных мастерских.
  2. Газовые установки. Активным элементом в данном оборудовании является газ. Он заряжается в процессе прохождения через электрическое поле. Затем начинает испускать монохроматическое излучение в световом диапазоне. Значительное распространение получили щелевидные газовые установки, в которых применяется диоксид углерода. Оборудование обладает небольшими размерами, при этом оно простое в использовании и достаточно мощное.
  3. Газодинамические установки. Обработка нержавейки в данных установках весьма дорогая из-за сложности и высокой мощности оборудования. Используемый в качестве активного компонента газ, чаще всего углекислый, разогревается до 2000–3000 градусов Цельсия. Далее, проходя через узкое отверстие, он расширяется и охлаждается. В результате чего выделяется энергия, формирующая лазерный луч. Эти сложные установки отличаются превосходной точностью получаемых изделий, которые затем можно сразу же передавать в гибочный цех.

Обязательные компоненты и системы оборудования, осуществляющего лазерную резку и гравировку нержавейки:

  • Излучатель, генерирующий пучки лазера.
  • Система перемещения и формирования лазерного луча. В ней из пучков формируется непрерывный луч, направляемый в требуемую точку фокусирующим механизмом.
  • Система создания и транспортировки газа. В ней готовится рабочий газ нужного состава и объема. Затем система транспортирует его к зоне резки через сопло.
  • Координирующее устройство, управляющее взаимным перемещением лазерного луча и заготовки.
  • Система автоматики. Она контролирует и регулирует все составляющие части установки. В том числе задает команды координирующему устройству и системе создания и транспортировки газа.

 Системы оборудования, осуществляющего лазерную резку

Производятся также специальные установки для разрезания труб и обработки пластичных и мягких материалов. В целом, популярность лазерной резки продолжает расти, поскольку данная технология значительно снижает трудоемкость производственного процесса и минимизирует долю ручной работы. Резка нержавейки лазером также активно применяется для изготовления разнообразных деталей и создания декоративных изделий из листовых заготовок различной толщины.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

  • Изготовление металлических профилей: обзор видов и комплектующих

    Изготовление металлических профилей: обзор видов и комплектующих

    Изготовление металлических профилей имеет большое значение, так как продукция используется в самых разных сферах: от строительства мостов до отделочных работ в помещениях. Соответственно, требования к характеристикам различные, и конечная продукция имеет свои особенности. Для работы с профилем используются комплектующие, которые должны отвечать определенным требованиям. А чтобы конструкция прослужила долго, необходимо знать виды дефектов, которые могут быть выявлены при изготовлении профиля. Обо всем этом расскажем в нашей статье.
  • Качество плазменной резки: 9 секретов улучшения

    Качество плазменной резки: 9 секретов улучшения

    Качество плазменной резки определяется в соответствии с такими параметрами, как угол реза, цвет обработанной заготовки, количество окалины, качество поверхности. Повлиять на эти свойства можно верной настройкой оборудования и соблюдением правил металлообработки. Неверно заданный угол, слишком высокая или низкая скорость обработки, количество подаваемого газа – все это может снизить качество выполняемых работ и привести к образованию дефектов. На что необходимо обращать внимание при выполнении плазменной резки для снижения процента брака, мы поговорим в этой статье.
  • Усиленный металлический стеллаж: способы изготовления и сферы применения

    Усиленный металлический стеллаж: способы изготовления и сферы применения

    Усиленный металлический стеллаж – универсальная металлоконструкция, предназначенная для временного и постоянного хранения тяжелых грузов. Используется производственными, торговыми, промышленными компаниями. Конструкция усиленных стеллажей может варьироваться в зависимости от типа хранимого груза и складского помещения, где будут установлены изделия. О том, как изготавливаются и чем могут комплектоваться усиленные стеллажи, читайте далее.
  • Технология сварки стали: нюансы и особенности

    Технология сварки стали: нюансы и особенности

    Технологии сварки различных видов стали предполагают применение разного оборудования, условий и расходных материалов. От правильного выбора этих составляющих зависит, насколько качественно будет произведена сварка. К примеру, технология сварки стали с низким содержанием углерода предполагает использование инвертора и специальных электродов, в то время как для легированной стали используется газ. Но обо всем по порядку.
  • Резка трубы газом: способы и оборудование

    Резка трубы газом: способы и оборудование

    Резка трубы газом востребована на рынке металлообработки, так как является одним из наиболее применимых способов резки. Посредством такого метода разрезаются трубы любого диаметра с толщиной стенок до 300 мм. Существуют разные способы резки трубы с применением газа, для этого используется различное оборудование. О том, как осуществляется данный процесс и какие нюансы необходимо учитывать при подготовке и выполнении работ, читайте далее.
  • Основные свойства алюминия: области применения

    Основные свойства алюминия: области применения

    Основные свойства алюминия делают этот материал по-настоящему универсальным и ценным. Его используют во всех видах промышленного производства, в сельском хозяйстве, в быту, в коммерции. Обладает огромным количеством преимуществ по отношению к стали и другим видам металла. Самые популярные сферы применения алюминия – изготовление металлоконструкций и металлообработка. О том, какие свойства металла и где конкретно они нашли свое применение, читайте далее.
  • Лазерная резка металла на станках с ЧПУ: обзор технологии и оборудования

    Лазерная резка металла на станках с ЧПУ: обзор технологии и оборудования

    Лазерная резка металла на станках с ЧПУ используется в основном для раскроя листа по сложному контуру. При этом все достоинства технологии сохраняются независимо от сложности процесса, изделия отличаются чистотой реза и точностью размеров при условии соблюдения технологии. Резка лазером на станке с ЧПУ осуществляется по специальным чертежам, которые должны быть оформлены в особом формате. В нашей статье мы расскажем обо всех особенностях лазерной резки металла на станке ЧПУ.
  • Изготовление металлических заборов: разбираемся в технологии и видах продукции

    Изготовление металлических заборов: разбираемся в технологии и видах продукции

    Чтобы выбрать качественную ограду для своего участка, необходимо представлять, как происходит изготовление металлических заборов. Понимание технологии и оценка условий производства помогут избежать приобретения продукции сомнительного качества, сделанной кустарно. Не лишним будет разобраться в ассортименте ограждений из металла, чтобы понимать их сильные и слабые стороны. Помимо вышеперечисленного, расскажем и о способах ухода за металлическими заборами.
  • Цвета металлических изделий: как выбрать «правильный»

    Цвета металлических изделий: как выбрать «правильный»

    Цвета металлических изделий могут быть самыми разными. Главное, чтобы они соответствовали общему дизайну помещения или здания. И тут есть одна проблема. Скажем, если загородный дом возводился отдельно, а забор вокруг него ставился спустя какое-то время, то цвет подобрать будет достаточно сложно. Но решение все же есть. Чтобы выбрать наиболее подходящий оттенок, вам придется обратиться к каталогу RAL. Не все знают что это, но попробуем помочь.

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Добавить файл
Акция