Лазерная 3D-резка: точность плюс экономия
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса(ов))

Лазерная 3D-резка

Лазерная 3D-резка

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Каковы возможности лазерной резки
  • Где используется лазерная 3D-резка
  • В чем преимущества и недостатки лазерной 3D-резки
  • Как устроены и работают станки для лазерной 3D-резки

Любое, даже самое современное оборудование для газовой резки металла не сможет достичь точности, которую дают станки для резки лазером. Сегодня множество компаний специализируется на подобных работах, в числе которых предлагается и лазерная 3D-резка. Используемое при этом оборудование автоматически рассчитывает необходимые параметры, сводя вероятность допущения ошибок к нулю. Таким образом, экономится материал и затрачиваемое на его обработку время, исключается повреждение металла.

 

Возможности лазерной резки

Лазерная резка схожа с механической в том плане, что происходит внедрение рабочего инструмента (в данном случае луча лазера) в заготовку и ее последующее разрезание. Однако лазерный луч воздействует на заготовку термически, подобно плазменной дуге, но с пренебрежимо малой зоной воздействия. Это дает возможность разрезать не только сверхтонкие металлические листы, но также полиэтилен, бумагу и даже горючие материалы.

В процессе 2D- или 3D-резки луч в несколько этапов изменяет состояние заготовки до окончательного вида готовой детали:

  • первый этап: в точке начала реза металл нагревается до температуры плавления, появляется усадочная раковина;
  • второй этап: под действием энергии излучения металл в данной точке кипит и испаряется;
  • третий этап: луч плавит металлическую заготовку на всю глубину, образуя сквозное отверстие, после чего он начинает двигаться поступательно по заданной траектории.

Испарение металла в зоне реза происходит только при очень малой толщине заготовки. С более толстых листов расплавленный металл удаляется струей вспомогательного газа, в качестве которого используют азот, кислород или их смесь, а также инертные газы.

Луч лазера концентрирует в себе чрезвычайную удельную мощность, достигающую 10 000 000 вт/м2 в зоне реза толщиной всего 0,1 мм. Зависимость мощности от толщины заготовки дает возможность производить очень малые и сложные по конфигурации детали.

Возможности лазерной резки

Современная технология резки лазером отличается наибольшей эффективностью и доступностью для использования. К тому же она позволяет экономить энергию, которой тратится значительно меньше, чем при плазменной обработке.

Лазерная 2D- или 3D-резка может быть как сквозной, так и не сквозной, последняя часто используется для декорирования.

Лазер также применяется в гравировке металла, когда на поверхность заготовки последовательно наносятся несквозные резы необходимой глубины и толщины. В результате получается рисунок какой угодно сложности, который возможно выполнить на материале любой толщины. Скорость такой обработки несравнимо выше, чем при резке металла другими способами.

Процесс резания напоминает обыкновенное выжигание по дереву сфокусированным с помощью лупы солнечным лучом. Отличие лазера состоит в том, что его мощность во много раз выше, а сама резка управляется компьютером, за счет чего результат получается намного точнее.

Где используется лазерная 3D-резка

Технология заключается в создании с помощью лазера объемных изделий либо в их изменении в соответствии с техническим заданием и конструкторской документацией. Превосходная точность реза, возможность создавать сложнейшие узоры и контуры, а также экономичность и простота использования сделали 3D-резку одной из самых популярных технологий в различных сферах.

С помощью лазерной резки металла 3D изготавливают объемные детали для приборов и разного рода механизмов. Технология позволяет создавать также различные детали корпусов, строительные и рекламные конструкции. Широко используется 3D-резка и в дизайне. Данным способом можно изменять уже готовые штампованные и сварные изделия (например, путем масштабирования и последующего редактирования). 3D-резание активно применяется в промышленности при раскрое труб, профилей, сфер, полусфер и прочих сечений.

Где используется лазерная 3D-резка

В современном мире стоит учитывать наличие производственного сектора экономики, где серийность производства понижается, и все чаще меняются требования к продукции. В этих условиях особое значение имеет использование 3D-резки как наиболее гибкой и автоматизированной. Поэтому многими специалистами отрасли признается необходимость использования подобной лазерной технологии на производстве.

С применением лазерной обработки (как стандартной, так и объемной 3D-резки) получают:

  • детали для машиностроения;
  • элементы для промышленной мебели (всевозможные металлические стеллажи, торговое оборудование);
  • элементы различных шкафов и корпусов;
  • цельные вывески и отдельные буквы, трафареты и шаблоны;
  • декоративные элементы для кованых изделий;
  • элементы современного дизайна в интерьере и т. д.

Лазер особенно необходим в художественной резке (обычной или 3D), где нужно иметь дело со сложными контурами и узорами. Активно используется, например, лазерная 3D-резка нержавейки для получения готовых изделий. Никакая другая технология не способна достичь подобной точности обработки.

Преимущества и недостатки лазерной 3D-резки

Обрабатывать лазером можно не только металл, но и любой другой материал: древесину (включая фанеру и шпон), почти все модификации пластика (кроме ПВХ), резину, акриловое оргстекло, натуральную кожу и др.

Преимущества и недостатки лазерной 3D-резки

Изготовление трехмерных изделий из разных материалов – достаточно трудоемкая работа, требующая большого опыта и квалификации мастера, значительных затрат финансов и времени. Упрощает эту задачу лазерная 3D-резка благодаря очевидным преимуществам технологии:

  1. сохранение исходных свойств и качеств заготовки (особенно актуально для дорогих материалов);
  2. возможность использовать в 3D-резке термическую защиту там, где это необходимо;
  3. нет нужды в чертежной документации при наличии уже готового образца (3D модели) для лазерной резки;
  4. скорость изготовления (обычно 1-2 дня в зависимости от объема обработки);
  5. возможность массового конвейерного производства даже изделий сложной конфигурации;
  6. обеспечение идеально ровного реза;
  7. отсутствие у 3D-резки недостатков, присущих фрезерованию (низкое качество получаемых поверхностей, повышенный износ рабочего инструмента, вырывание заготовки, скругление углов детали);
  8. отсутствие деформации заготовки в процессе обработки;
  9. отсутствие необходимости фиксировать заготовку, оказывая на нее какое-либо давление;
  10. отсутствие необходимости в дополнительной обработке готовой детали;
  11. возможность точной обработки материалов, механическая резка которых затруднена (например, резина);
  12. возможность сложной и точной 2D- и 3D-резки хрупких и крошащихся материалов;
  13. возможность доработки готовых изделий, созданных штамповкой или сваркой;
  14. максимальная экономия материала (обрабатываемые заготовки можно размещать на столе на очень малом расстоянии – вплоть до диаметра лазерного луча).

Даже обладая столь весомыми достоинствами, лазерная 3D-резка все же наделена некоторыми субъективными недостатками:

  • Дороговизна оборудования. Оно окупается только при интенсивном использовании и изготовлении деталей, которые без применения лазерной обработки (обычной или 3D-резки) сделать невозможно.
  • Для обслуживания и эксплуатации оборудования требуются специалисты с определенным уровнем подготовки, которых на данное время не хватает.
  • Ограниченное или невозможное применение при обработке некоторых конструкционных материалов.
  • Требуются специфичные расходные материалы (высокочастотный газ, специальные смазки и т. д.).

Характеристика станков для лазерной 3D-резки

Все станки для лазерной резки условно можно разделить на три группы:

  • Для лазерной обработки листовых материалов. В эту наиболее распространенную группу включены станки для обычной двухмерной резки, оснащаемые неподвижным режущим инструментом. Некоторые их модификации могут оснащаться приспособлениями для зажима трубных заготовок (токарный патрон). С помощью данного оборудования также нарезается резьба на детали, снимаются фаски в существующих отверстиях заготовок.
  • Для 2D- и 3D-резки. Таким оборудованием обрабатываются как листовые заготовки, так и объемные детали (лазерная 3D-резка труб и металлопрофиля, обработка штампованных изделий). Оно оснащено подвижным столом с зажимом для резки объемных деталей и дополнительным вращающимся приспособлением для зажимания и обработки труб различного диаметра и сечения. В отличие от станков первой группы, режущий инструмент в данном оборудовании подвижен во всех трех направлениях.
  • Для трехмерной обработки. Данное оборудование предназначено исключительно для 3D-резки металлического профиля. Оно обладает высокой производительностью за счет наличия автоматизированных погрузочно-разгрузочных механизмов (подъемных, насыпных, конвейерных и др.). Режущий инструмент также способен перемещаться в трех направлениях.

Режущий инструмент для 2D- и 3D-резки

Такое разделение на группы обуславливается способами управления заготовкой, а не самим станком. Например, плоские стальные листы, имеющие только длину и ширину, на станках из первой группы управляются по трем координатам – дополнительная координата Z отслеживает неровности листа.

Объемные изделия, обрабатываемые 3D-резкой на станках двух других типов, помимо трех основных координат, имеют дополнительные две оси. Иными словами, «двухмерные» станки осуществляют трехосевую обработку заготовок, а «трехмерные» – соответственно, пятиосевую.

Как работают станки для лазерной резки

Современные лазерные станки для двухмерной и 3D-резки, оснащенные ЧПУ, способны обеспечивать точность обработки до 0,005 мм. При этом некоторые модели могут обрабатывать площадь заготовки в несколько квадратных метров.

Влияние человека минимизировано за счет автоматизации производственного процесса, что является неоспоримым достоинством оборудования с ЧПУ. Лазерный луч и рабочий стол управляются программой, заложенной в соответствующий блок станка, где в числе прочего задается геометрия будущей детали.

Оптимальное расстояние между режущей головкой и заготовкой определяется автоматически с помощью систем настройки фокуса. Температура рабочей зоны при 2D- или 3D-резке контролируется теплообменниками, и вся текущая контрольная информация выдается оператору станка.

Для подачи вспомогательных газов в рабочую зону предусмотрена возможность подключения газовых баллонов через встроенную систему клапанов. Система дымоулавливания отвечает за своевременное включение и выключение вытяжной вентиляции, оптимизируя таким образом сопутствующие расходы. Для защиты операторов от зоны реза предусмотрен защитный кожух.

Таким образом, современное оборудование позволяет превратить технологически сложную лазерную резку в достаточно простой для оператора процесс. Все действия сводятся к вводу в программу всех необходимых параметров и получению на выходе готового изделия.

На производительность станка влияют его конкретные параметры и качество программы, создаваемой оператором. Лазерная 3D-резка вполне соответствует концепции роботизации производственных процессов, призванной максимально облегчить человеческий труд, освобождая человека от рутинных и тяжелых операций.

Процесс 2D- или 3D-резки

Ранее мы упоминали про три группы станков: от универсальных до специализированных для лазерной 3D-резки. Универсальное оборудование стоит на порядок дороже специализированного из-за возможности создавать более сложные и разнообразные изделия. Рынок станков сегодня предлагает обширный выбор соответствующих устройств для всех заинтересованных производителей.

Итак, спрос на лазерную 3D-резку сегодня высок и продолжает расти. Благодаря возможности станков быстро создавать детали любой сложности у предприятий появляется все больше заказов на подобные изделия небольшими партиями. Кроме того, в лазерной обработке заинтересованы и творческие мастерские по изготовлению украшений, декораций и элементов дизайна.

Почему следует обращаться именно 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 ими 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.

  • Мезонинные стеллажи – идеальное решение!

    Мезонинные стеллажи – идеальное решение!

    Мезонинные стеллажи пользуются сегодня заслуженной популярностью – во многом благодаря тому, что позволяют использовать свободное пространство по максимуму. Кроме того, подобные конструкции весьма удобны, практичны, а иногда просто незаменимы для грамотной организации работы склада. Однако чтобы использовать все преимущества данных изделий, необходимо правильно их подобрать. И тут нужно отталкиваться не только от площади помещения, где будут размещены стеллажи, но и от функциональных особенностей той или иной конструкции.
  • 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.

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Добавить файл