Необходимость лазерной резки
Современное производство – царство повышенных температур, давлений и скоростей. А это требует повышенной точности всех элементов, участвующих в работе машин и механизмов. Особенно сопряженных деталей, где малейшая неточность ведет к повышению сил трения, температуры в месте контакта и, как результат, к повышенному износу, выходу из строя и поломкам.
Нанотехнологии в микроэлектронике, полупроводниковой технике и в других областях требуют точности, доходящей до сотых долей микрона.
Вторая тенденция в мире техники – миниатюризация продукции, усложнение геометрических форм деталей.
Традиционные способы обработки уже не могут обеспечить необходимой точности и технологичности изготовления миниатюрных изделий. Поэтому на производство пришли высокие технологии, которые еще недавно считались уделом научных исследований. К таким технологиям относятся лазерная резка и плазменная резка, которые часто конкурируют друг с другом.
Определения
Лазерной резкой называется резка материалов, где режущим инструментом выступает узконаправленный луч лазера.
Лазер – технический прибор, преобразующий энергию накачиваемого газа в энергию тонкого светового луча. Эта энергия огромна и сосредоточена на участке в несколько микронов.
Плазменная резка – резка, при которой материал режет струя плазмы.
Плазма – состояние, в которое переходит газ при температурах, превышающих 20000 С Цельсия.
Диаметр пучка плазмы на порядок больше диаметра светового луча лазера. Поэтому точность лазерной резки намного выше, чем у плазменной.
Чем лазерная резка лучше плазменной
В первую очередь лазерная резка нужна при производстве тонких деталей сложной конфигурации, где требуется особая точность и чистота обработки. При плазменной резке таких деталей они будут коробиться из-за большого нагрева, возможен также прожог.
Лазер нужен, если деталь имеет много отверстий, расположенных недалеко друг от друга. Здесь также возможен перегрев и прожог.
Плазмотрон допускает конусность от 3 до 10 градусов при нарезке отверстий. Например, если сделать отверстие в стальном листе толщиной 22мм, то верхний диаметр будет на один мм больше нижнего.
При толщине детали до 6 мм лазер – несомненный гегемон в технологической гонке. От 6 мм до 25 мм шансы соперников приблизительно равны. И только после 25 мм преимущество получает плазмотрон.
Лазерная резка практически не дает отходов. Это важно не только в экологическом ракурсе, но и экономит дорогостоящие материалы. Например, порошковая металлургия производит сплавы из таких химических элементов, как иттрий, гафний, лютеций, тантал, стоимость которых превосходит стоимость золота. Экономия таких сплавов за счет уменьшения величины разреза при производстве деталей существенно улучшает экономические показатели.
Чтобы вырезать отверстие плазмой, его диаметр должен быть в два раза больше толщины листа. Лазером можно вырезать отверстие с диаметром, который будет в два раза меньше толщины детали.
Скорость резки деталей лазером деталей толщиной до 6 мм намного выше, чем у плазмы.
Преимущества лазерной резки хорошо демонстрируется следующей таблицей:
Показатели |
Лазерная резка |
Плазменная резка |
Минимальные отверстия |
При обычной работе диаметр равен толщине листа. При импульсном режиме диаметр может равняться 1/2 толщины листа. |
Диаметр отверстия не меньше полторы толщины листа, но не менее 4 мм. |
Ширина прорези в мм |
0,2- 0,35 |
0, 8-1,5 |
Конусность в градусах |
< 1 |
От 3до 9 |
Тепловой нагрев |
малозаметен |
значительный |
Точность резки в мм |
+ - 0, 05 |
+ - от 0,1 до 0,5 зависит от износа инструмента |
Прижоги |
отсутствуют |
Имеются на кромках деталей |
Внутренние углы |
Точное соответствие |
Углы скруглены |
Окалина |
отсутствует |
Значительная, требуется доработка |
Производительность резки |
Большая при малой толщине, затем падает. |
Намного медленнее лазера. |
В таблице не учтены экологическая безопасность лазерной резки, отсутствие защитных экранов, Также присутствует более высокая степень автоматизации производственного процесса, лучшее качество раскроя металлического листа.
Пользуйтесь услугами лазерной резки.