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.

  • Материалы для изготовления забора: 16 видов для решения любых задач

    Материалы для изготовления забора: 16 видов для решения любых задач

    Материалы для изготовления забора бывают самые разные: от привычного и самого распространенного профнастила до оригинальных стеклянных панелей и кортеновой стали. Выбор того или иного материала зависит от множества факторов: бюджета, заложенного на строительство ограждения, задач, которые ставятся перед оградой, места установки и т. д. Ориентироваться только на красоту не стоит. В итоге забор получится не таким, как у всех, а вот сколько он прослужит – вопрос интересный. В нашем материале мы собрали как наиболее популярные решения, так и способы изготовления заборов из современных технологичных материалов. Выбор всегда остается за вами.
  • Изготовление каркасов ворот: нюансы процесса

    Изготовление каркасов ворот: нюансы процесса

    Изготовление каркасов ворот обычно осуществляется, если последние планируется выполнить из профнастила. Хотя не только. Материалом в данном случае может послужить также дерево, металлические листы и даже стальная сетка. В каждом из этих случаев без каркаса не обойтись. Делается он обычно из профильной трубы, являющейся одновременно легкой и прочной. Однако чтобы подобная основа хорошо выполняла возложенные на нее функции, при ее изготовлении следует соблюдать определенные правила.
  • Возможности плазменной резки и сферы ее применения

    Возможности плазменной резки и сферы ее применения

    Возможности плазменной резки если чем-то и ограничены, то не слишком сильно. Вообще, данный метод обработки металла пользуется в последнее время все большей популярностью благодаря своим многочисленным преимуществам. Более того, появление автоматизированного оборудования сделало возможности плазменной резки еще шире. Главное – четко понимать, в каких случаях использование данного способа металлообработки наиболее экономически выгодно.
  • Воздушно-плазменная резка металла: разбираемся в нюансах технологии

    Воздушно-плазменная резка металла: разбираемся в нюансах технологии

    Воздушно-плазменная резка металла сочетает в себе эффективность и экономичность, что и определяет ее распространенность на предприятиях, чья работа связана с раскроем. Не менее важным является и тот факт, что данный способ обработки подходит для обработки практически любых металлов: черных, цветных, сплавов – главное, чтобы толщина материала не превышала определенных значений. Качество работ напрямую зависит от типа оборудования и правильно выбранных условий реза. В нашей статье мы расскажем о вариантах воздушно-плазменной резки металла, о видах и устройстве плазмотронов, а также рассмотрим сферу применения данной технологии.
  • Элементы сварного забора: от фундамента до секций

    Элементы сварного забора: от фундамента до секций

    Элементы сварного забора каждый выбирает исходя из таких критериев, как цена, материал, скорость возведения, дизайн и т. д. В этом вопросе лучше обойтись без спешки, ведь забор – сооружение долговременное, и важно, чтобы при взгляде на него владелец испытывал положительные эмоции. Современные технологии позволяют создать эстетичное, надежное и практичное ограждение как небольшого дачного домика, так и крупного промышленного объекта. По какому принципу можно выбрать элементы сварного забора, на что обратить внимание при покупке и монтаже, читайте в нашем материале.
  • Сварные гаражные ворота: преимущества и недостатки

    Сварные гаражные ворота: преимущества и недостатки

    Сварные гаражные ворота сегодня пользуются особой популярностью, несмотря на то, что на рынке есть масса готовых вариантов. Многие люди стремятся сэкономить, поэтому задаются вопросом о том, как сварить хорошие ворота самостоятельно. Если правильно выбрать материал, не пренебрегать проектировкой и ответственно подойти к процессу сварки, можно самостоятельно изготовить качественную конструкцию. Однако сделать всю работу самостоятельно будет достаточно трудно, поэтому желательно попросить помощи у друга.
  • Сварной профильный забор: преимущества конструкции

    Сварной профильный забор: преимущества конструкции

    Установка сварного профильного забора – часто наилучшее решение, особенно для собственников загородных домов. Он прочен, надежен и весьма практичен, а главное – не слишком дорог, что для многих является определяющим фактором. Однако правильно выбрать конструкцию не так-то просто. Для этого как минимум нужно знать, что она собой представляет, чтобы изготовить ее собственными руками или сделать заказ у профессионалов. Иначе можно переплатить или получить вовсе не то, что хотелось.
  • Правильная сварка труб: пошаговый алгоритм и техника безопасности

    Правильная сварка труб: пошаговый алгоритм и техника безопасности

    Правильная сварка труб – это настоящее искусство, которое позволяет создать долговечный водопровод. Зачастую в домашнем хозяйстве применяются недорогие и легкие пластиковые трубы или удобные в монтаже профиля. Однако эти варианты не всегда целесообразны. Чтобы водопровод служил долго, важно правильно организовать весь процесс работы: начиная от выбора электрода и заканчивая технологией сварки.
  • Недостатки газовой сварки: фактические и условные

    Недостатки газовой сварки: фактические и условные

    Недостатки газовой сварки весьма условны, хотя, несомненно, они есть. Это ограничение по толщине свариваемых деталей, большая зона нагрева, громоздкость и опасность применяемого оборудования. Но некоторые виды работ с металлом подразумевают применение именно газовой сварки, и от этого никуда не деться. Там, где она действительно необходима, преимущества перевешивают любые недостатки. К тому же, есть способы нивелировать минусы и улучшить качество сварного шва. Подробнее о газовой сварке в нашем материале.

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Акция